一种K波段高性能微波收发芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种K波段高性能微波收发芯片，包括发射通道和接收通道，所述发射通道由射频输入管脚COM1、开关K2、3级功率放大电路、开关K1组成、射频输出通道COM2组成；所述接收通道由射频输出管脚COM2、开关K3、3级低噪声放大器、开关K4组成和射频输入管脚COM1组成；在3级低噪声放大器中，加入级间并联电感，电路中采用微带线进行了匹配网络的设计，芯片中间采用梯度的孔径模型，封装引脚端设置有解耦电容；本实用新型专利技术提供的收发芯片噪声系数低、功率增益高，用于射频信号接收和发射，对于雷达、通信、收发模拟应用等领域非常实用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线通信
，尤其涉及一种K波段收发芯片。
技术介绍
根据频率划分，毫米波一般指的是波长介于1mm～10mm的电磁波，由于毫米波的波长短、频带宽和它自身特殊的大气传播特性，使得K频段在雷达系统中得到了广泛的应用，从而推动了K频段收发组件的快速发展。针对二次雷达系统中的收发组件，功能较多、体积和重量要求小，在此前提下，人们对于收发芯片提出了越来越高的要求，如低噪声、高增益、高集成等。收发芯片是用作射频信号接收/发射的器件，应用于雷达、基站、收发模拟应用。因此，低噪声、高增益、高集成的收发芯片，对于提高系统性能起到了关键性的作用。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种用以满足超低噪声系数、高增益应用场景下能保持高性能的收发芯片。本技术是通过以下技术方案实现的：一种K波段高性能微波收发芯片，包括发射通道和接收通道，所述发射通道由射频输入管脚COM1、开关K2、3级功率放大电路、开关K1组成、射频输出通道COM2组成；所述接收通道由射频输出管脚COM2、开关K3、3级低噪声放大器、开关K4组成和射频输入管脚COM1组成；所述3级低噪声放大器内部电路采用级间并联电感的方式，设置有漏极负偏压VDL；所述3级功率放大器内部电路设置有栅极偏压VG、漏极正偏压VDP。进一步的是，该芯片信号通路上不含电容电阻等集总元件，使用无拐角的不同线宽的微带线来匹配各级中间电路。进一步的是，该芯片上设有锥形通孔，所述通孔正面孔径为80um，背面孔径为150um，芯片背面既是直流地也是交流地，保证芯片背面与系统地之间保持良好的射频接地连接。进一步的是，该芯片为裸片封装，输入和输出端采用直径25um金丝作为键合线与封装管脚连接。进一步的是，该该芯片栅极偏压VG、漏极正偏压VDP和漏极负偏压VDL端均连接有解耦电容。进一步的是，该芯片长度为2400μm，宽度为1800μm，厚度为100μm。本技术的有益效果在于：该收发芯片通过开关K1、K2控制信号发射，开关K3、K 4控制信号的接收，将低噪声放大器、功率放大器集成在一颗芯片上，提高了集成度，降低了寄生效应；在3级低噪声放大器中，加入级间并联电感，提高了功率增益，改善了信号接受通道的整体噪声性能；采用微带线进行了匹配网络的设计，输入输出均匹配到50欧姆；芯片中间采用梯度的孔径模型，可以使芯片更好的接地，同时减少寄生的电感；封装设置有解耦电容，降低干扰，提高信噪比；本技术提供的收发芯片噪声系数低、功率增益高，用于射频信号接收和发射，对于雷达、通信、收发模拟应用等领域非常实用。附图说明图1为该芯片的功能框图；图2为该芯片的电路结构示意图；图3为该芯片的封装示意图；图4为该芯片的通孔结构俯视图；图5为该芯片的通孔结构主视图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步具体说明：如图1所示，一种K波段高性能微波收发芯片，包括包括发射通道和接收通道，发射信号时，开关K1、K2闭合，K3、K4断开，射频信号由射频输入管脚COM1经过3级功率放大器PA进入射频输出管脚COM2，射频信号完成放大，流到下一级电路处理后进行发射，该通路为发射通道；接收信号时，开关K1、K2断开，K3、K4闭合，射频信号由射频输出管脚COM2经过3级低噪声放大器LNA进行放大后进入射频输入管脚COM1，射频信号完成放大后，进入到下一级电路处理，该通路为接收通道；如图2所示，在3级功率放大器PA内部电路设置栅极偏压VG、漏极正偏压VDP和地压GC，3级低噪声放大器内部电路设置漏极负偏压VDL，能够降低功耗；3级低噪声放大器内部电路采用级间并联电感，提高了功率增益，改善了信号接受通道的整体噪声性能。图3为芯片的封装示意图，芯片上方为栅极偏压VG、漏极正偏压VDP和接地GC引脚端，栅极偏压VG端接有100pF的解耦电容、漏极正偏压VDP端接有两个串联的解耦电容，电容值分别为100pF和0.1uF；芯片下方为漏极负偏压VDL引脚端，漏极负偏压VDL端接有100pF的解耦电容，解耦电容能够避免电路之间相互的耦合干扰，在一定程度上滤除输入和输出干扰信号，降低噪声系数，且起到保护芯片的作用；芯片左边为射频输入管脚COM1，芯片右边为射频输出管脚COM2。如图4和图5所示，为了保证电路与系统地良好的连接，该芯片在中部设有小孔，该孔径正面为80um，背面孔径为150um，这种梯度的孔径模型，可以使芯片更好的接地，同时减少寄生的电感。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种K波段高性能微波收发芯片，包括发射通道和接收通道，其特征在于，所述发射通道由射频输入管脚COM1、开关K2、3级功率放大电路、开关K1组成、射频输出通道COM2组成；所述接收通道由射频输出管脚COM2、开关K3、3级低噪声放大器、开关K4组成和射频输入管脚COM1组成；所述3级低噪声放大器内部电路采用级间并联电感的方式，设置有漏极负偏压VDL；所述3级功率放大器内部电路设置有栅极偏压VG、漏极正偏压VDP。

【技术特征摘要】
1.一种K波段高性能微波收发芯片，包括发射通道和接收通道，其特征在于，所述发射通道由射频输入管脚COM1、开关K2、3级功率放大电路、开关K1组成、射频输出通道COM2组成；所述接收通道由射频输出管脚COM2、开关K3、3级低噪声放大器、开关K4组成和射频输入管脚COM1组成；所述3级低噪声放大器内部电路采用级间并联电感的方式，设置有漏极负偏压VDL；所述3级功率放大器内部电路设置有栅极偏压VG、漏极正偏压VDP。2.根据权利要求1所述的K波段高性能微波收发芯片，其特征在于，该芯片采用无拐角的微带线来匹配各级中间电路。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗力伟，王祈钰，
申请(专利权)人：四川益丰电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51