实现宽带耦合的集成电路的制作方法

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种集成电路。

背景技术：

耦合器的主要功能在于按照一定的比例关系进行功率分配，在电子通信领域应用广泛，常见的耦合器结构如图1所示，为四端口网络，端口1为输入端，端口2为输出端，端口3为耦合端，端口4为接50欧姆的终端端口，这种现有技术的耦合器结构大多能够满足窄带需求，然而随着频率的升高，该耦合器的耦合强度变大，在高频与低频的耦合强度可能相差10dB以下，影响系统的性能表现。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种实现宽带耦合的集成电路，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

实现宽带耦合的集成电路，其中，包括，

第一传输支路，连接于一输入端和一第一交汇结点之间；

第二传输支路，连接于所述第一交汇结点和一输出端之间；

第三传输支路，连接于一耦合端和一第二交汇结点之间；

第四传输支路，连接于所述第二交汇结点和一终端之间；

所述第一交汇结点和所述第二交汇结点之间连接耦合器件；

所述耦合端和接地端之间连接一接地电容，所述接地电容作为所述耦合端的负载，用于在所述耦合端形成失配以增加耦合带宽。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述第一传输支路、所述第二传输支路、所述第三传输支路、所述第四传输支路、所述耦合器件和所述电容通过集成无源器件工艺集成于同一芯片上。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述第一传输支路、所述第二传输支路、所述第三传输支路、所述第四传输支路、所述耦合器件和所述电容通过集成电路工艺形成于同一绝缘基底上。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述耦合器件采用一耦合电容，所述耦合电容与耦合强度的关系是：

耦合强度＝(ω*C1/(50+ω*C1))，其中ω为角频率，C1为耦合电容的取值。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述耦合电容的大小为0.5pf～1pf。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述接地电容与所述耦合端的特性阻抗的关系为：

Z_coupling＝1/(ω*C2)，其中，Z_coupling为所述耦合端的特性阻抗，ω为角频率，C2为接地电容的大小。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述耦合端的特性阻抗为1欧姆。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，所述第一传输支路上串联一第一电 感；和/或所述第二传输支路上串联一第二电感；和/或所述第二传输支路上串联一第三电感；和/或所述第三传输支路上串联一第四电感。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明在耦合端和接地端之间连接一接地电容，接地电容作为耦合端的负载，用于在耦合端形成失配以增加耦合带宽，实现宽带耦合的目的。

附图说明

图1为现有技术的耦合器原理图；

图2为本发明的电路原理图；

图3为本发明的频响曲线，分别包括频率-插入损耗曲线和频率-耦合强度曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图2，实现宽带耦合的集成电路，其中，包括，

第一传输支路，连接于一输入端Input和一第一交汇结点x1之间；

第二传输支路，连接于第一交汇结点x1和一输出端Output之间；

第三传输支路，连接于一耦合端Coupling和一第二交汇结点x2之间；

第四传输支路，连接于第二交汇结点x2和一终端Termination之间；

第一交汇结点x1和第二交汇结点x2之间连接耦合器件；

耦合端Coupling和接地端GND之间连接一接地电容C2，接地电容C2作为耦合端Coupling的负载，用于在耦合端Coupling形成失配以增加耦合带宽。

本发明在耦合端Coupling和接地端GND之间连接一接地电容C2，接地电容C2作为耦合端Coupling的负载，用于在耦合端Coupling形成失配以增加耦合带宽，实现宽带耦合的目的。接地电容C2与耦合端Coupling的特性阻抗的关系为：

Z_coupling＝1/(ω*C2)，其中，Z_coupling为耦合端Coupling的特性阻抗，ω为角频率，C2为接地电容的大小。该特性阻抗取值一般为几个欧姆，优选为1欧姆。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，第一传输支路，第二传输支路、第三传输支路、第四传输支路、耦合器件和电容通过集成无源器件工艺集成于同一芯片上。

随着手持设备小型化和低成本的要求越来越高，将多模式器件和模块集成在一起的要求日益增加，集成无源器件(Integrated Passive Devices,IPD)工艺可以集成多种电子功能，以取代体积庞大的分立无源元件，具有小型化和提高系统性能的优势。集成无源器件工艺可以采用曝光、显影、镀膜、扩散、刻蚀等薄膜制程制作电阻、电容和电感元件以及连接无源元件的传输线 走线，通过在合适的载体衬底材料上制造，既能满足所要求的元件性能和精度指标，而且能够提升性能，降低成本及减小尺寸。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，第一传输支路，第二传输支路、第三传输支路、第四传输支路、耦合器件和电容通过集成电路工艺形成于同一绝缘基底上。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，第一传输支路上串联一第一电感L1；和/或第二传输支路上串联一第二电感L2；和/或第二传输支路上串联一第三电感L3；和/或第三传输支路上串联一第四电感L4。第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第四电感L4的取值尽可能小，使得插入损耗尽可能小。

本发明的实现宽带耦合的集成电路，耦合器件可以采用一耦合电容C1，耦合电容C1与耦合强度的关系是：

耦合强度＝(ω*C1/(50+ω*C1))，其中ω为角频率，C1为耦合电容的取值。耦合电容的大小可以为0.5pf～1pf。

通过对图2的电路进行测试获得图3的频率-插入损耗曲线和频率-耦合强度曲线，可以看出，本发明在宽带频带内(700MHz～2700MHz)耦合强度差异小于4dB，实现了宽带耦合的功能。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。