北邮李秀萍射频讲义 第一讲-2013.pptVIP

* * 集成电路历史 Jack -Kilby Robort Noyce 我的工作可能引入了看待电路部件的一种新角度，并开创了一个新领域，自此以后的多数成果和我的工作并无直接联系 * * * 微波RF器件与电路设计 （一） 授课教师 : 李秀萍 教授，博士生导师 办公室：明光楼816, Tel:Email: xpli@bupt.edu.cn * * Outline 简介及科研情况 研究生期间学习建议 什么是微波器件与电路设计 设计什么，如何设计 本课程参考书 什么是微波器件与电路设计 * * * * 无线通信历史总结 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 电话 广播无线电 雷达 卫星通信 卫星遥感 手机 DBS 商用GPS AutoHighway 个人通信系统 卫星个人通信系统 单位芯片上集成的晶体管数量 将每年翻一番 全面发展 广泛应用 固体器件、固体集成电路 和固体平面电路,小型化 2年 1965：30;1978：65000 1989：140万 ;25MHz (i486) 2002：5500万; 3.06GHz * * 常用微波频段 命名 频段（GHz） C波段 4-8 X波段 8-12.4 Ku波段 12.4-18 K波段 18-26.5 * * 常用毫米波频段 命名 频段（GHz） Q波段 33－50 U波段 40－60 V波段 50－75 E波段 60－90 W波段 75－110 D波段 110－170 G波段 140－220 Y波段 220－325 * * 微波射频器件及其发展 无源器件有源器件 定义和区别 无源电路 可单独使用，以提供射频短路、开路、耦合、滤波、阻抗变换以及功率的合成、分配等功能 有源电路 无源电路与有关的半导体器件、电真空器件组成 按功能分为：振荡器、放大器、混频器、倍频器以及各种微波控制电路 按有源器件类型分为:微波二极管器件电路，微波三极管器件电路，以及微波电真空器件电路。 有源和无源电路 是否有半导体器件或电真空器件 有源和无源器件 等效电路模型是否有源 * * * * 无源器件 无源器件的定义 无源器件的种类 无源器件的进展 典型无源器件介绍 滤波器 耦合器 电容 电感 … * * 无源器件及其ECM * * 无源器件及其ECM * * 二极管及其ECM PN结 P N * * MOSFET及其ECM * * 无源器件 Two parts are given: I.The stub filter II.The capacitive-gap-coupled transmission line filter Notes: first step no capacitive loading are considered in part I Part II Part I * * The Stub Filter * * Momentum Results * * 无源器件的进展 * * 无源器件发展趋势 模块化 IC、无源器件在全部电子器件及零部件的生产总成本中:46.1%和9.3% 总安装成本中:12.7%和55.1% （by iSuppli） 低温共烧陶瓷技术（LTCC technology－Low temperature co-fired ceramic technolgoy） LTCC技术采用的多层制造工艺以及三维模拟技术、材料技术，并将滤波器以及平衡/非平衡阻抗转换器(BALUN)等电路嵌入内藏式的LTCC基板 大容量的电容和电感并没有被集成到基板上 高成本 薄膜技术、硅片半导体、多层电路板技术 … … * * * * 无源器件发展趋势 小型化 占设备总体PC板面积的比例60%,70%,80% 无源器件的小型化工作相对滞后 整体化 优点 提高系统的可靠性 缩短导电通路 降低寄生效应 降低成本 减小器件尺寸。 * * 无源器件发展趋势 缺点 系统的封装设计 封装时在射频条件下引入的寄生电感、寄生电容会引起信号串扰、延迟等等。 在较高频率，模块的所有内部互联（Interconnection）被看作无源器件。封装效应的特征提取已是一个重要的课题。 MEMS MEMS工艺加工的无源元件的可集成性 * * 无源器件发展趋势 系统级封装（System in a Package，即SiP） 优点 寄生效应小、损耗小 集成度高 SiP可使信号在封装体内直接传输，这样可缩短系统内元件间的连线距离，降低系统的寄生效应，改善了互连的电学性能。 缩短产品开发时间 降低成本 * * 可以将CPU，DRAM，FLASH等根椐客户需成集成在一块小、轻、薄的芯片内，有利于减小或消除高速电路所带来的噪音和E