устройство свч
Классы МПК: | H01P1/00 Вспомогательные устройства H03F3/60 усилители, в которых цепи связи имеют распределенные параметры, например выполненные на волноводных резонаторах |
Автор(ы): | Божков В.Г., Куркан К.И., Геннеберг В.А. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-01-15 публикация патента:
10.06.1997 |
Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при создании монолитных интегральных схем СВЧ и прежде всего схем миллиметрового диапазона длин волн. Цель изобретения - уменьшение потерь СВЧ мощности и упрощение монтажа монолитной схемы в волноводный узел. Цель достигается тем, что в качестве несущей конструкции схемы используется ее металлизация, при этом схема содержит кристаллы, выполняющие функции активных и пассивных элементов, а также служащие для скрепления между собой отдельных частей металлизации и для фиксирования схемы в месте ее монтажа в волноводный узел. Монолитная интегральная схема СВЧ содержит металлические отрезки линий передачи, элементы согласования, а также изолированные друг от друга кристаллы, которые скрепляют схему в единое целое и выполняют функции активных и пассивных элементов, часть которых служит для удобства монтажа схемы в волноводный узел. Новым в монолитной интегральной схеме является то, что несущей конструкцией является металлизация, а не подложка. При этом схема содержит изолированные кристаллы, выполняющие различные функции: на части из них сформированы активные и пассивные элементы, другая часть служит для скрепления металлизации схемы в единое целое и еще одна часть - для фиксирования схемы в месте ее монтажа в волноводный узел. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Устройство СВЧ, содержащее корпус с выполненными в нем отрезками волновода и смонтированной в нем интегральной схемой, включающий элементы линии передачи и элементы согласования в виде отдельных участков металлизации, активные и пассивные элементы, соединенные в электрическую схему посредством упомянутых участков металлизации, отличающееся тем, что активные и пассивные элементы выполнены в виде отдельных кристаллов, при этом механическое соединение отдельных участков металлизации в монолитную интегральную схему обеспечено за счет упомянутых отдельных кристаллов. 2. Устройство СВЧ по п. 1, отличающееся тем, что введены элементы фиксации монолитной интегральной схемы в корпусе, выполненные в виде отдельных кристаллов.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при создании монолитных интегральных схем СВЧ и прежде всего схем миллиметрового диапазона длин волн. Известно, что созданию монолитных интегральных схем СВЧ (МИС СВЧ) предшествовало широкое использование гибридно-интегральных схем (ГИС) СВЧ. Эти схемы широко используются и в настоящее время (см. например: А.М. Темнов, Р. А. Силин, А.Г. Михальченков. Гибридно-монолитные интегральные приборы СВЧ: конструктирование и технология изготовления. Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ, вып. 20 (1319), 1987), ГИС СВЧ формируется на диэлектрических подложках (кварц, дюроид и др.) с малыми значениями диэлектрической постоянной и малыми потерями СВЧ мощности. Линии передачи, элементы согласования, пассивные элементы формируются на подложках методами фотолитографии, а активные элементы монтируются обычно методом термокомпрессии. Недостатком ГИС является то, что при монтаже навесных элементов трудно достичь воспроизводимости геометрического расположения и идентичности параметров элементов (например в балансных схемах), что ведет к ухудшению параметров схемы, особенно в миллиметровом диапазоне длин волн (ММДВ). Другой недостаток трудоемкость сборки ГИС и прежде всего монтажа активных элементов. Известны монолитные интегральные схемы СВЧ, выполненные на арсенидо-галлиевой полупроводниковой подложке, на поверхность которой нанесены эпитаксиальные слои, необходимые для формирования активных элементов (см. например, "Арсенид галлия в микроэлектронике". Перев. с англ. под ред. В.Н. Мордковича, М. "Мир", 1988, гл.5). В таких схемах устраняются недостатки ГИС, связанные с невоспроизводимостью положения активных элементов, неидентичностью их параметров и трудоемкостью монтажа. Монолитные интегральные схемы созданы и в ММДВ. Известна, например, схема монолитного балансного смесителя (B.J. Clifton and R.W. Chick. Balanced monolithic mixer use at 44 GHz 10 Int. Conf. Infrared and Millim. Wawes Dig. Conf. 1985, p. 273), выполненного на арсенидо-галлиевом rune размерами 5![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/183.gif)
сказано выше. Толщина золотой металлизации схемы составляет обычно 6 12 мкм. Более тонкая металлизация легко деформируется и затрудняет проведение операции сборки схемы в корпус. При большей толщине металлизации она становится слишком жесткой. В этом случае механические нагрузки при сборке могут привести к отслаиванию кристаллов. Схема крепится в Е-плоскости волновода к одной из половинок волноводного узла (фиг. 2). Поскольку толщина схемы (металлизации) достаточно мала, нет необходимости в специальной выемке для схемы. Это значительно упрощает окончательную сборку узла: схема может быть закреплена между двумя половинками узла даже простым механическим прижимом, без приварки или термокомпрессии к одной из них. Функционирование переключателя осуществляется по обычной схеме. При подаче СВЧ мощности по каналу I (вход), фиг.2, мощность направляется в канал II, если диодные тройки левой ветви схемы включены в обратном направлении (при этом диодные тройки правой ветви схемы включены в прямом направлении, что приводит к отражению сигнала из-за закорачивания волноводного канала). И наоборот, мощность направляется по каналу III, если полярность смещения меняется на обратную. Четвертьволновые отрезки щелевых линий служат для согласования сопротивления волноводного канала и диодных троек. Размеры схемы составляют
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081479/2081479-2t.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/955.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/183.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/183.gif)
Далее схема крепится в Е-плоскости волновода к одной из половинок волноводного узла. Кристаллы 6 и 4! позволяют закрепить схему таким образом, чтобы исключить ее сдвиг при случайных толчках и касаниях инструмента. Поскольку толщина схемы достаточно мала (6 12 мкм), сборку можно осуществить механическим прижимом обеих половинок волноводного узла после предварительной приварки или термокомпрессии схемы к волноводу в заранее установленных местах. Использование предлагаемой конструкции монолитной интегральной схемы эффективно в ММДВ и прежде всего в его коротковолновой части, поскольку размеры схемы соизмеримы с длиной волны. В сантиметровом диапазоне она малоэффективна, т.к. размеры схемы становятся слишком большими. Для их уменьшения необходимо уменьшить длину волны сигнала в волноводе. Этого можно достигнуть, если выполнить схему на одном кристалле (фиг.4). Ширина кристалла соответствует высоте сечения волновода. Это позволяет зафиксировать схему в требуемом положении (исключает движение схемы поперек волновода) и получить максимально возможное уменьшение длины волны в волноводе:
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081479/2081479-3t.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/949.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/955.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/949.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081127/8776.gif)
![устройство свч, патент № 2081479](/images/patents/391/2081027/955.gif)
Класс H01P1/00 Вспомогательные устройства
полосно-пропускающий свч фильтр - патент 2528148 (10.09.2014) | ![]() |
плазменный коммутатор - патент 2528015 (10.09.2014) | ![]() |
поляризатор - патент 2526714 (27.08.2014) | ![]() |
механический свч переключатель - патент 2525110 (10.08.2014) | ![]() |
возбудитель волны те01 - патент 2524848 (10.08.2014) | ![]() |
детекторная головка - патент 2524847 (10.08.2014) | ![]() |
частотно-развязывающее устройство - патент 2523206 (20.07.2014) | ![]() |
радиостанция для независимой работы 10 телефонными и 10 телеграфными каналами - патент 2523120 (20.07.2014) | ![]() |
узкополосный фильтр свч - патент 2520398 (27.06.2014) | ![]() |
система многомембранной гибкой стенки для фильтров и мультиплексоров с технологией температурной компенсации - патент 2519536 (10.06.2014) | ![]() |
Класс H03F3/60 усилители, в которых цепи связи имеют распределенные параметры, например выполненные на волноводных резонаторах
высокочастотный балансный усилитель - патент 2511331 (10.04.2014) | |
многопортовые усилители в спутниках связи - патент 2470456 (20.12.2012) | ![]() |
настройка многопортовых усилителей - патент 2461958 (20.09.2012) | ![]() |
усилитель свч сигнала миллиметрового диапазона - патент 2457613 (27.07.2012) | ![]() |
усилитель мощности свч - патент 2433524 (10.11.2011) | ![]() |
усилитель свч - патент 2394363 (10.07.2010) | ![]() |
волноводный усилитель мощности - патент 2386206 (10.04.2010) | ![]() |
многокаскадное устройство суммирования мощности свч-усилителей - патент 2339157 (20.11.2008) | ![]() |
многокаскадный сверхширокополосный усилитель - патент 2296416 (27.03.2007) | ![]() |
многокаскадный усилитель - патент 2293434 (10.02.2007) | |