一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器制造技术

一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C3、第一混频器巴伦和第二混频器巴伦，所述二极管D1与所述二极管D2连接，所述二极管D2与所述二极管D3连接，所述二极管D3与所述二极管D4连接，所述二极管D4与所述二极管D1连接，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4首尾相接组成环形，所述第一混频器巴伦的1脚与所述二极管D1的1脚连接，所述第一混频器巴伦的2脚与所述二极管D3的1脚连接，所述第二混频器巴伦的1脚与所述二极管D4的1脚电连接，所述第二混频器巴伦的2脚与所述电容C3连接，所述第二混频器巴伦的3脚与所述二极管D2的1脚连接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器
本技术涉及集成电路
，尤其涉及一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器。
技术介绍
现有无源混频器是微波电路与系统中必不可少的元器件，是基于器件的非线性特性对输入信号的频段进行频谱搬移，无源混频器的特点是结构简单，便于集成，性能稳定，电特性的一致性较好，工作频段也能做到较宽。其中，双平衡混频器由于带宽很宽，组合频率分量少，隔离度良好，动态范围大，电路复杂度适中。无源混频器设计已经朝着高性能、低成本、高集成度、宽频带为发展方向，但是现有的双平衡混频器的隔离度较低，体积较大，现急需一种隔离度较高，体积较小的双平衡混频器。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器，能够有效地解决上述问题。本技术通过以下技术方案实现的：本技术提出一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C3、第一混频器巴伦和第二混频器巴伦，所述二极管D1与所述二极管D2连接，所述二极管D2与所述二极管D3连接，所述二极管D3与所述二极管D4连接，所述二极管D4与所述二极管D1连接，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4首尾相接组成环形，所述第一混频器巴伦的1脚与所述二极管D1的1脚连接，所述第一混频器巴伦的2脚与所述二极管D3的1脚连接，所述第二混频器巴伦的1脚与所述二极管D4的1脚电连接，所述第二混频器巴伦的2脚与所述电容C3连接，所述第二混频器巴伦的3脚与所述二极管D2的1脚连接。进一步的，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器设有电容C1，所述电容C1与所述第一混频器巴伦的3脚连接。进一步的，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器设有电容C2，所述电容C2与所述第二混频器巴伦的4脚连接。进一步的，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器设有第一导体层、介质层和基板，所述基板设有第二导体层和接地层，所述第二导体层设有通孔，所述通孔使所述介质层和所述基板相连通。本技术的有益效果：本技术提出一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器，所述无源双平衡混频器的设计中，巴伦的性能将直接影响到混频器整体的性能，本专利技术在传统的双平衡混频器的巴伦中间并联一个对地的电容，由于螺旋线变压器Marchand巴伦的寄生电容太小，不能满足巴伦平衡的要求，因此需要在巴伦中间并联一个对地的电容，可以通过调节这个对地电容来调节巴伦两端口的相位平衡，从而提高混频器的隔离度。为减小体积，混频器巴伦采用的是螺旋线Marchand巴伦，并采用精细的薄膜生产工艺。附图说明图1为本技术的基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器的电路图；图2为本技术的基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器基板的叠构侧视图。具体实施方式为了更加清楚、完整的说明本技术的技术方案，下面结合附图对本技术作进一步说明。请参考图1至图2，本技术提出一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C3、第一混频器巴伦1和第二混频器巴伦2，所述二极管D1与所述二极管D2连接，所述二极管D2与所述二极管D3连接，所述二极管D3与所述二极管D4连接，所述二极管D4与所述二极管D1连接，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4首尾相接组成环形，所述第一混频器巴伦1的1脚与所述二极管D1的1脚连接，所述第一混频器巴伦1的2脚与所述二极管D3的1脚连接，所述第二混频器巴伦2的1脚与所述二极管D4的1脚电连接，所述第二混频器巴伦2的2脚与所述电容C3连接，所述第二混频器巴伦2的3脚与所述二极管D2的1脚连接；所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器设有电容C1，所述电容C1与所述第一混频器巴伦1的3脚连接；所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器设有电容C2，所述电容C2与所述第二混频器巴伦2的4脚连接。在本实施方式中，环形结构的双平衡混频器采用4只二极管首尾相接组成环形，其中4只二极管参数必须严格保证一致，射频信号和本振信号分别通过巴伦，将非平衡信号转变成平衡信号加到二极管上，该结构的一大优点是其混频产物只有单端混频器混频产物的四分之一，因此大大减少了混频器的杂散输出。本振功率足够大时，会使得二极管先后工作于开关状态。本振信号的上半周时，所述二极管D2、所述二极管D3导通，所述二极管D1、所述二极管D4截止，本振信号的下半周时，所述二极管D1、所述二极管D4导通，所述二极管D2、所述二极管D3截止。混频器信号端口和本振端口之间的隔离度基本上取决于四只二极管管子环路的平衡程度，这个平衡度由混频器巴伦决定。巴伦有幅度平衡度和相位平衡度两个重要指标。在所规定的频带内，幅度平衡是指两个输出端口之间信号幅度的差异，相位平衡是两个输出端口之间信号的相位差与180°的差异。幅度平衡比较容易做到幅度差小于1dB，为了得到更好的相位平衡，需要在双平衡混频器的Marchand巴伦中间并联一个对地的电容，通过调节这个对地电容的大小可以使混频器巴伦的的相位差在180°±3°范围内。从而大大提高混频器的隔离度。进一步的，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器设有第一导体层7、介质层3和基板4，所述基板4设有第二导体层5和接地层6，所述第二导体层5设有通孔8，所述通孔8使所述介质层3和所述基板4相连通。在本实施方式中，所述第一混频器巴伦1的螺旋线圈和所述第二混频器巴伦2的螺旋线圈都在所述第二导体层5，所述第一混频器巴伦1的螺旋线圈和所述第二混频器巴伦2的螺旋线圈参考所述接地层6，所述第一混频器巴伦1的螺旋线圈和所述第二混频器巴伦2螺旋线圈的输出在所述第一导体层7，所述第二导体层5和所述第一导体层7通过所述通孔8相连接，实现两层导体导通，为减小体积，混频器巴伦采用的是螺旋线Marchand巴伦，并采用精细的薄膜生产工艺，一层介质层3/二层导体层4的叠层结构、线宽线距约为10/5μm，精细的薄膜工艺主要是由真空成膜、电镀加厚、光刻和刻蚀等主要工序实现，真空成膜：靶(作为阴极)被高能正离子轰击转变成能量，进行能量传递，将靶材的粒子弹出，在阳极或接地的支架夹持着的基片上淀积成薄膜，过程中需要膜厚监控仪进行膜厚测试；由于真空成膜的厚度小于0.5μm，无法满足微波信号传输的需求，因此需要电镀增加膜厚，用台阶仪测试膜厚；光刻工艺包括底膜处理、匀胶、前烘、曝光、显影、坚膜等阶段；刻蚀采用可以实现高精度细线的干法刻蚀。250μm厚的基片为99.6％的氧化铝陶瓷基板，介电常数高，有利于实现小型化；陶瓷基板的顶层有两层导体布线(所述第一导体层7和所述第二导体层5)，两导体层之间为介质层3，所述第二导体层5中的接地面与所述接地层6是通过垂直于所述基板4的所述通孔8相连，实现两层导体导通。当然，本技术还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器，其特征在于，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C3、第一混频器巴伦和第二混频器巴伦，所述二极管D1与所述二极管D2连接，所述二极管D2与所述二极管D3连接，所述二极管D3与所述二极管D4连接，所述二极管D4与所述二极管D1连接，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4首尾相接组成环形，所述第一混频器巴伦的1脚与所述二极管D1的1脚连接，所述第一混频器巴伦的2脚与所述二极管D3的1脚连接，所述第二混频器巴伦的1脚与所述二极管D4的1脚电连接，所述第二混频器巴伦的2脚与所述电容C3连接，所述第二混频器巴伦的3脚与所述二极管D2的1脚连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器，其特征在于，所述基于薄膜工艺的C波段双平衡混频器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C3、第一混频器巴伦和第二混频器巴伦，所述二极管D1与所述二极管D2连接，所述二极管D2与所述二极管D3连接，所述二极管D3与所述二极管D4连接，所述二极管D4与所述二极管D1连接，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4首尾相接组成环形，所述第一混频器巴伦的1脚与所述二极管D1的1脚连接，所述第一混频器巴伦的2脚与所述二极管D3的1脚连接，所述第二混频器巴伦的1脚与所述二极管D4的1脚电连接，所述第二混频器巴伦的2脚与所述电容C3连接，所述第二混频器巴伦的3脚与所述二极管D...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂小军，郭振，任纪元，赵祎，
申请(专利权)人：深圳市振华微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44