一种管芯级制造技术

本发明专利技术公开了一种管芯级

【技术实现步骤摘要】
一种管芯级C波段放大器


[0001]本专利技术涉及微波器件
，具体为一种管芯级
C
波段放大器
。

技术介绍

[0002]对于超导量子计算机系统，其中的一个关键部分就是用来读出量子位，且能够工作在
‑
269℃
温度下的低温电子器件
。
由于这些量子位本身发出非常微弱的射频信号，为了避免热噪声对量子态的干扰，这些信号进入到低温低噪声放大器中，可以在引入极低噪声的条件下，将这些微弱信号进行了放大增强，使得量子位更容易读取
。
不仅仅是量子计算机受益于低温低噪声放大器，射电天文望远镜
、
深空通信网络等系统也在使用它们
。
[0003]微波混合集成电路，其传输线以微带线为代表，另外还有带状线
、
槽线
、
共面线和鳍线等，相比立体结构波导，微带线等有着体积小
、
重量轻
、
易于批量生产
、
可靠性好
、
一致性与重复性好
、
成品率高和成本低等优点
。MIC
薄膜技术是在基片上溅射电阻薄膜和导电薄膜，经光刻
、
蚀刻和电镀，形成部分无源器件和导体电路的基片，薄膜技术精度高，可以用于较高频率，并且在不断发展，以满足提高工作频率
、
更大产量及降低成本的要求
。
[0004]现有国内低温低噪声放大器基本采用分立器件微带电路形式，除了体积较大以外，其封装后晶体管或无源分立器件的寄生参数较大，对展宽电路带宽
、
提高高频性能都有很大的影响
。
除此之外国内低温放大器都是采用
GaAs HEMT
场管进行匹配设计，基于此种工艺管芯设计的放大器低温下噪声性能相比
InP HEMT
工艺差距也较大
。
[0005]现有技术，专利公开号为
CN215773051U
的技术专利，一种量子计算用
C
波段低温低噪声放大器，采用了混合微波集成电路形式，整个放大器电路除了第一级输入匹配采用外部电路结构，其他均采用微波单片集成电路，在缩小电路体积的同时，拓展了带宽
。
但是，现有技术无法解决单片电路中电感等器件
Q(
品质因数
)
值偏小，无法在某些应用相对较窄的频带范围内实现更低的噪声温度等高性能指标
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于：解决现有的单片电路中电感等器件
Q
值偏小，无法在某些应用相对较窄的频带范围内实现更低的噪声温度等高性能指标
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种管芯级
C
波段放大器，包括多级薄膜混合集成放大电路
(100)
，各薄膜混合集成放大电路
(100)
之间通过隔直电容连接；其中，每级薄膜混合集成放大电路
(100)
中均包括晶体管，且在所述晶体管的栅极
G
和漏极
D
上连接偏置电路；在所述晶体管的源极
S
上串联负反馈；在最后一级薄膜混合集成放大电路
(100)
的晶体管的栅极
G
和漏极
D
之间并联负反馈；以及所述偏置电路和所述负反馈与所述晶体管之间金丝匹配
。
[0009]优点：金丝除了可以实现电路器件之间的互联，同时其在高频等效为感性，可以作为电感参与到微波电路的匹配设计中，从而解决一些单片电路中电感等器件
Q
值偏小的弊端，能够实现实现更好的噪声
、
驻波等匹配，设计出性能更优的低温低噪放大器
。
[0010]在本专利技术的一实施例中，第一级的薄膜混合集成放大电路
(100)
包括串联匹配电容
C1、
串联匹配金丝
W1、W2、
并联偏置金丝
W3、
输入微波基板
TL1、
过渡微波基板
TL2
，以及栅极偏置的滤波电容
C2、C3
；
[0011]输入微波基板
TL1、
串联匹配电容
C1、
串联匹配金丝
W1
和过渡微波基板
TL2
和串联匹配金丝
W2
依次连接，串联匹配金丝
W2
还与晶体管
T1
的栅极
G
连接；滤波电容
C2、C3
并联，并联偏置金丝
W3
与过渡微带线
TL2
和滤波电容
C2、C3
连接
。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述第一级的薄膜混合集成放大电路
(100)
还包括输出串联匹配金丝
W5、
输出微波基板
TL3、
并联偏置电阻
R1、
并联偏置金丝
W6、
漏极偏置的滤波电容
C4、C5
以及负反馈金丝
W4
；
[0013]输出串联匹配金丝
W5
分别与晶体管
T1
的漏极
D
和输出微波基板
TL3
连接，并联偏置金丝
W6
一端与输出微波基板
TL3
连接，另一端依次与并联偏置电阻
R1
和滤波电容
C4、C5
连接，以及滤波电容
C4、C5
并联；负反馈金丝
W4
与晶体管
T1
的源极
S
连接后，源极
S
接地
。
[0014]在本专利技术的一实施例中，中间级的薄膜混合集成放大电路
(100)
与所述第一级的薄膜混合集成放大电路
(100)
之间通过隔直电容
C6
连接；
[0015]所述中间级的薄膜混合集成放大电路
(100)
包括串联匹配金丝
W7、
并联偏置金丝
W8、
栅极偏置电阻
R2
以及栅极偏置的滤波电容
C7、C8
；
[0016]隔直电容
C6
的两端分别与输出微波基板
TL3
和串联匹配金丝
W7
连接；串联匹配金丝
W7
还与晶体管
T2
的栅极
G
连接；并联偏置金丝
W8
与隔直电容
C6
和栅极偏置电阻
R2
连接，栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种管芯级
C
波段放大器，其特征在于，包括多级薄膜混合集成放大电路
(100)
，各薄膜混合集成放大电路
(100)
之间通过隔直电容连接；其中，每级薄膜混合集成放大电路
(100)
中均包括晶体管，且在所述晶体管的栅极
G
和漏极
D
上连接偏置电路；在所述晶体管的源极
S
上串联负反馈；在最后一级薄膜混合集成放大电路
(100)
的晶体管的栅极
G
和漏极
D
之间并联负反馈；以及所述偏置电路和所述负反馈与所述晶体管之间金丝匹配
。2.
根据权利要求1所述的管芯级
C
波段放大器，其特征在于，第一级的薄膜混合集成放大电路
(100)
包括串联匹配电容
C1、
串联匹配金丝
W1、W2、
并联偏置金丝
W3、
输入微波基板
TL1、
过渡微波基板
TL2
，以及栅极偏置的滤波电容
C2、C3
；输入微波基板
TL1、
串联匹配电容
C1、
串联匹配金丝
W1
和过渡微波基板
TL2
和串联匹配金丝
W2
依次连接，串联匹配金丝
W2
还与晶体管
T1
的栅极
G
连接；滤波电容
C2、C3
并联，并联偏置金丝
W3
与过渡微带线
TL2
和滤波电容
C2、C3
连接
。3.
根据权利要求2所述的管芯级
C
波段放大器，其特征在于，所述第一级的薄膜混合集成放大电路
(100)
还包括输出串联匹配金丝
W5、
输出微波基板
TL3、
并联偏置电阻
R1、
并联偏置金丝
W6、
漏极偏置的滤波电容
C4、C5
以及负反馈金丝
W4
；输出串联匹配金丝
W5
分别与晶体管
T1
的漏极
D
和输出微波基板
TL3
连接，并联偏置金丝
W6
一端与输出微波基板
TL3
连接，另一端依次与并联偏置电阻
R1
和滤波电容
C4、C5
连接，以及滤波电容
C4、C5
并联；负反馈金丝
W4
与晶体管
T1
的源极
S
连接后，源极
S
接地
。4.
根据权利要求3所述的管芯级
C
波段放大器，其特征在于，中间级的薄膜混合集成放大电路
(100)
与所述第一级的薄膜混合集成放大电路
(100)
之间通过隔直电容
C6
连接；所述中间级的薄膜混合集成放大电路
(100)
包括串联匹配金丝
W7、
并联偏置金丝
W8、
栅极偏置电阻
R2
以及栅极偏置的滤波电容
C7、C8
；隔直电容
C6
的两端分别与输出微波基板
TL3
和串联匹配金丝
W7
连接；串联匹配金丝
W7
还与晶体管
T2
的栅极
G
连接；并联偏置金丝
W8
与隔直电容
C6
和栅极偏置电阻
R2
连接，栅极偏置电阻
R2
还与并联的滤波电容
C7、C8
连接
。5.
根据权利要求4所述的管芯级
C
波段放大器，其特征在于，所述中间级的薄膜混合集成放大电路
(100)
还包括输出串联匹配金丝
W9、
输出微波基板
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张诚，王丽，詹超，陆勤龙，何川，丁晓杰，刘玲玲，潘北军，吴志华，王自力，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十六研究所，
类型：发明
国别省市：