一種w-波段高性能低噪聲放大器的制造方法
【專利摘要】本實用新型專利公開了一種W?波段高性能低噪聲放大器，包括芯片，所述芯片為4級放大器芯片，用于信號接收，芯片上設有輸入級電路、輸出級電路、漏端偏置電路、柵端偏置電路、第一級中間電路、第二級中間電路、第三級中間電路、第四級中間電路、源端反饋，構成信號通路。本實用新型采用特殊的偏置網(wǎng)絡，在完成阻抗匹配的同時，兼顧提供直流電以及防止高頻自激功能；該芯片的整個信號通路，不采用集總元件進行匹配，只通過調(diào)整微帶線的寬度完成匹配；該芯片使用微帶線連接源端到地孔，以調(diào)節(jié)噪聲和增益；該芯片通過設計優(yōu)化，支持大電感的金絲做為鍵合線；芯片有通孔連接正反兩面，保證芯片背面與系統(tǒng)地之間保持良好的射頻接地連接。
【專利說明】
一種W-波段高性能低噪聲放大器
技術領域
[0001]本實用新型芯片涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種W-波段的低噪聲放大器。
【背景技術】
[0002]根據(jù)頻率劃分，毫米波一般指的是波長介于Imm?1mm的電磁波，其中W-波段是毫米波中的重要的窗口頻率，W-波段由于頻率更高，波長更短，在同樣口徑的天線下，波長短能實現(xiàn)窄波束、低副瓣，這樣就能提供極高的精度和良好的分辨力。隨著無線通信的發(fā)展，W-波段系統(tǒng)得到了廣泛的應用，如汽車防撞雷達、測試雷達、精確制導等。在此前提下，人們對于W-波段的無線系統(tǒng)的射頻接收機提出了越來越高的要求，如低功耗、低噪聲、高靈敏度和尚性能等。
[0003]低噪聲放大器(LNA，Low Noise Amplifier)是用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器，以及高靈敏度電子探測設備的放大電路，通過低噪聲放大器提高接收機的靈敏度。因此，處于W-微波射頻接收器系統(tǒng)最前端的低噪聲放大器，對于提高系統(tǒng)性能起到了關鍵性的作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用以滿足在W-波段能保持高性能穩(wěn)定的低噪聲放大器。
[0005]本實用新型采用的技術方案是:一種W-波段高性能低噪聲放大器，包括芯片，所述芯片為4級放大器芯片，用于信號接收，其尺寸為3000 X 2000 X ΙΟΟμπι，芯片上設有輸入級電路、輸出級電路、漏端偏置電路、柵端偏置電路、第一級中間電路、第二級中間電路、第三級中間電路、第四級中間電路、源端反饋，構成信號通路;漏端偏置電路、柵端偏置電路分別連接輸入級電路，輸入級電路連接中間電路，再連接輸出級電路;源端反饋有多個，分別連接各級中間電路。
[0006]所述漏端偏置包括第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、第四電容、第五電容、第三電阻和第四電阻;第四電容和第五電容為高頻去耦電容;所述芯片的柵端偏置包括第六電容、第七電容、第八電容和第九電容，第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第i^一電阻，第八電容和第九電容為高頻去耦電容，抑制高頻增益，完成電路的匹配功能，并為管芯漏端提供直流電。
[0007]所述芯片的信號通路上不含電容電阻等集總元件，各級中間電路使用無拐角的不同線寬的微帶線來完成匹配。
[0008]所述芯片的源端反饋設有微帶線，采用微帶線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻，完成噪聲和增益的調(diào)節(jié)同時完成源端到地的連接。
[0009]所述芯片上設有錐形通孔，該孔徑正面為80um，背面孔徑為150um，通過通孔連接正反兩面，以保證系統(tǒng)地與射頻電路的良好連接。
[0010]本實用新型的有益之處在于，該芯片采用特殊的偏置網(wǎng)絡，在完成阻抗匹配的同時，兼顧提供直流電以及防止高頻自激功能;該芯片的整個信號通路，不采用集總元件進行匹配，只通過調(diào)整微帶線的寬度完成匹配;該芯片使用微帶線連接源端到地孔，以調(diào)節(jié)噪聲和增益;該芯片通過設計優(yōu)化，支持大電感的金絲做為鍵合線；芯片有通孔連接正反兩面，保證芯片背面與系統(tǒng)地之間保持良好的射頻接地連接。
【附圖說明】
[0011]圖1為芯片的漏端偏置結構示意圖；
[0012]圖2為芯片的柵端偏置結構示意圖；
[0013]圖3為芯片的信號通路結構示意圖；
[0014]圖4為芯片的源端反饋結構示意圖；
[0015]圖5為芯片的通孔結構示意圖俯視圖；
[0016]圖6為芯片的通孔結構示意圖主視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施對本實用新型作進一步詳細說明:
[0018]如圖1所示，該芯片中管芯采用的漏端偏置示意圖，包括5個電容，4個電阻和一段微帶線;其中第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3與串聯(lián)的第一電阻R1、第二電阻R2用來濾掉較低頻的信號，同時保證直流電壓可以穩(wěn)定的輸入，不受射頻電路干擾;第四電容C4和第五電容C5作為去耦電容可以仿真高頻的自激出現(xiàn);第三電阻R3和第四R4可以提供壓降，把電壓降至設計需求的電壓，以達到低功耗的目的;微帶線可以代替并聯(lián)電感，完成阻抗匹配的功能。
[0019]如圖2所示，包括4個電容，7個電阻和一段微帶線;其中第六電容C6、第七電容C7和串聯(lián)的第五電阻R5、第六電阻R6用來濾掉較低頻的信號，同時保證直流電壓可以穩(wěn)定的輸入，不受射頻電路干擾;第八電容C8和第九電容C9作為去耦電容可以仿真高頻的自激出現(xiàn)；第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9可以保證柵極穩(wěn)定，控制電流防止燒損管芯;第十電阻RlO和第十一電阻Rll可以提供壓降，把電壓降至設計需求的電壓，以達到低功耗的目的；微帶線可以代替并聯(lián)電感，完成阻抗匹配的功能。
[0020]如圖3所示，當芯片正常工作時，信號從輸入端到輸出端進行傳輸。該芯片整個通路沒有任何集中元件，這樣保證了工藝的穩(wěn)定性。同時除了偏置以外，是由一條通路完成，減少了不必要的損耗。另外，為了保證電路的阻抗匹配，這里采用調(diào)節(jié)不同位置線寬的方式，完成匹配。
[0021]如圖4所示，針對低噪聲放大器，最佳增益阻抗點和最小噪聲阻抗點不同的問題，這里采用源級反饋的形式進行調(diào)整。同時基于W-波段的特性，使用微帶線替代電阻來完成反饋電路。為第二、三、四級的管芯反饋模型，這幾級噪聲影響并不大，第一級的源端反饋模型，第一級對噪聲影響最大，主要更側重于降低噪聲。
[0022]如圖5、圖6所示，為了保證電路與系統(tǒng)地良好的連接，該芯片在中部設有小孔，該孔徑正面為80um，背面孔徑為150um，這種梯度的孔徑模型，可以使芯片更好的接地，同時減少寄生的電感。
[0023]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，本實用新型并不局限于上述方式，在不脫離本實用新型原理的前提下，還能進一步改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種W-波段高性能低噪聲放大器，包括芯片，其特征在于，所述芯片為4級放大器芯片，用于信號接收，其尺寸為3000 X 2000 X 10ym，芯片上設有輸入級電路、輸出級電路、漏端偏置電路、柵端偏置電路、第一級中間電路、第二級中間電路、第三級中間電路、第四級中間電路、源端反饋，構成信號通路;漏端偏置電路、柵端偏置電路分別連接輸入級電路，輸入級電路連接中間電路，再連接輸出級電路;源端反饋分別連接各級中間電路。2.根據(jù)權利要求1所述的一種W-波段高性能低噪聲放大器，其特征在于，所述漏端偏置包括第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、第四電容、第五電容、第三電阻和第四電阻;第四電容和第五電容為高頻去耦電容;所述芯片的柵端偏置包括第六電容、第七電容、第八電容和第九電容、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第i^一電阻，第八電容和第九電容為高頻去耦電容。3.根據(jù)權利要求1所述的一種W-波段高性能低噪聲放大器，其特征在于，所述芯片的信號通路上不含電容電阻等集總元件，使用無拐角的不同線寬的微帶線來匹配各級中間電路。4.根據(jù)權利要求1所述的一種W-波段高性能低噪聲放大器，其特征在于，所述芯片上設有錐形通孔，該孔徑正面為80um，背面孔徑為150um，通過通孔連接正反兩面，以保證系統(tǒng)地與射頻電路的良好連接。
【文檔編號】H03F3/189GK205545159SQ201620348457
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】羅力偉, 王祈鈺
【申請人】四川益豐電子科技有限公司