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MMIC学习手册 LongQ dB dBm dBi dBd dBc db是一个纯计数单位 对于功率 dB 10lg A B 对于电流或者电压 db 20lg A B 一般来说 db和db之间只有减运算 没有乘除运算 比如dbm减去dbm 得到的结果的单位是db 表示的是两个功率之间的比值 很常见的是信号功率减去噪声功率 得到的是信噪比 SNR dbm 是一个考征功率绝对值的值 计算为10lg 功率值 1mw 比如1mw的发射功率 10 lg 1mw 1mw 0dbm 40W的发射功率10lg 40w 1mw 10lg 4 10000 40 10lg4 46dbm 经验算法 左边 10 右边 10 左边 3 右边 2 0 10dbm 1mw 10 20dbm 1mw 10 10 30dbm 1mw 10 10 10 50dbm 0dbm 10 10 10 10 10 1mw 10 10 10 10 10 0 00001mw 另外 3db 2 1db 1 25 2db 1 6 4db 2 5 6db 4 7db 5注意 经验的优先度的计算中 10db第一 6db 3db第二 4db第三 1db的话最好少用 近似度太低了 dbi和dbd是考征增益的值 功率增益 两者都是一个相对值 但是考征基准不一样 Dbi考征的基准为全方向性天线 dbd的考征基准为偶极子 两者略有不同 一般地我们经验性认为 考征同一个增益 dbi考征出来的要比dbd考证出来的大2 15 比如说GSM900天线增益可以为13dbd 15 15dbi GSM1800天线增益可以为15dbd 17 15dbi 小数点后面的值有时候忽略 dbc 也是用来表示功率的相对单位 与db计算一样 一般地是用来度量与载波 carrier 功率的相对值 如用来度量干扰 同频干扰 互调干扰 交调干扰 带外干扰 以及耦合 杂散等相对值 用在dbc的地方 原则上也可以用db代替 MMIC基础知识 射频波段 300MHz 3GHz UHF 特高频 微波段 3GHz 30GHz SHF 超高频 毫米波段 30GHz 300GHz EHF 极高频 亚毫米波段 300GHz 3000GHz THzMMIC的设计思想 从传统的以 掺杂工程 为基础的理论变为以 调节 化合物中个元素成分而改变其能带结构的 能带工程 原理 MMIC的工作频率 1GHz 100GHz单片射频微波集成电路 RFIC MMIC 是将各种有源或者无源元件制作在同一片半导体基片上的射频微波电路 HMIC 由有源或者无源元件 通过焊接或者环氧树脂导电胶粘接的方式集成在同一基片上的微波电路 包括微波波导立体电路 工作频率1GHz 100GHz 半导体材料的发展 第一代 Si Ge单晶半导体材料 第二代 GaAs InP SiGe等多元化合物半导体材料第三代 GaN SiC等高温快带息半导体材料 加工工艺的发展 照相印刷术 分子束印刷术的发展 MBE 分子束外延 MOCVD 金属 有机化学 气相 沉淀 微波基础 MMIC设计方法 全晶体管 技术集总元件技术分布式技术微带传输线 共面波导 CPW MEMS传输线等 全晶体管 技术使用有源器件实现偏执 匹配 滤波等功能的MMIC 特点 高集成 高密封度高直流功耗噪声性能差 集总元件式MMIC使用螺旋电感 叠片式电容 电阻等集总元件实现偏置 匹配 滤波等功能的MMIC 特点 高集成 封装密度低直流功耗噪声性能好分布式MMIC使用微带线 共勉波导 CPW MEMS线等传输线元件实现偏置 匹配 滤波等功能的MMIC特点 高工作频率频率低时尺寸大传输线损耗大时噪声性能差 多芯片模块 MCM 技术 将系统分解为众多单元功能部件 用最好的元件与方法实现最好性能的分部件 然后通过互联线 偏置电路 滤波器等其他无源元器件 甚至包括平面天线 把这些芯片集成为一个独立功能模块的方法 使用薄膜沉积技术的MCM D技术使用共烧多层陶器基片技术的MCM C技术使用层压结构技术的MCM L技术 MCM D技术 通过常规旋转 沉积和光刻法程序制造出多层无源元件以及小特征尺寸互联线 把多个单功能芯片或器件集成为一个独立功能模块的方法 使用合适的材料 MCM D技术将提供最好的器件性能 最适合倒装芯片的装配工艺 MCM L技术 使用照相平板印刷发去确定金属层图案 通过薄化层压后继层实现多层结构 采用机械 钻孔和刳钻 或者激光切割和微通道加工方式成形通孔实现多个单功能芯片或者器件集成为一个独立功能模块的方法 主要优势在于其能加工处理很大的电路板 18 24 制造成本十分低廉 MCM C技术 使用条型或者黏土形式未烧制 绿 的陶瓷材料 在多层条带上或多层丝网状黏土上构建多层模块 然后将这些层重叠在一起 并一同共烧而成得到独立功能模块的方法 应用于MMIC的主要有源元件 GaAs金属半导体场效应管 GaAsMESFET 砷化镓髙电子迁移率晶体管 包括常规型和赝同品型 GaAsHEMT HFET PHEMT 砷化镓异质结双极晶体管 GaAsHBT 硅双极晶体管 SiBJT 锗硅异质结双极晶体管 SiGeHBT 硅互补金属氧化物半导体器件 SiCMOS 硅锗硅互补金属氧化物半导体器件 SiBICMOS 磷化铟髙电子迁移率晶体管 InPHEMT 磷化铟异质结双极晶体管 InPHBT 硅双垂直沟道金属氧化物半导体场 LDMOS 氮化镓高电子迁移率晶体管 GaNHEMT 碳化硅金属半导体