一种w-波段高性能低噪声放大器的制造方法
【专利摘要】本实用新型专利公开了一种W?波段高性能低噪声放大器，包括芯片，所述芯片为4级放大器芯片，用于信号接收，芯片上设有输入级电路、输出级电路、漏端偏置电路、栅端偏置电路、第一级中间电路、第二级中间电路、第三级中间电路、第四级中间电路、源端反馈，构成信号通路。本实用新型采用特殊的偏置网络，在完成阻抗匹配的同时，兼顾提供直流电以及防止高频自激功能；该芯片的整个信号通路，不采用集总元件进行匹配，只通过调整微带线的宽度完成匹配；该芯片使用微带线连接源端到地孔，以调节噪声和增益；该芯片通过设计优化，支持大电感的金丝做为键合线；芯片有通孔连接正反两面，保证芯片背面与系统地之间保持良好的射频接地连接。
【专利说明】
一种W-波段高性能低噪声放大器
技术领域
[0001]本实用新型芯片涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种W-波段的低噪声放大器。
【背景技术】
[0002]根据频率划分，毫米波一般指的是波长介于Imm?1mm的电磁波，其中W-波段是毫米波中的重要的窗口频率，W-波段由于频率更高，波长更短，在同样口径的天线下，波长短能实现窄波束、低副瓣，这样就能提供极高的精度和良好的分辨力。随着无线通信的发展，W-波段系统得到了广泛的应用，如汽车防撞雷达、测试雷达、精确制导等。在此前提下，人们对于W-波段的无线系统的射频接收机提出了越来越高的要求，如低功耗、低噪声、高灵敏度和尚性能等。
[0003]低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)是用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路，通过低噪声放大器提高接收机的灵敏度。因此，处于W-微波射频接收器系统最前端的低噪声放大器，对于提高系统性能起到了关键性的作用。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用以满足在W-波段能保持高性能稳定的低噪声放大器。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种W-波段高性能低噪声放大器，包括芯片，所述芯片为4级放大器芯片，用于信号接收，其尺寸为3000 X 2000 X ΙΟΟμπι，芯片上设有输入级电路、输出级电路、漏端偏置电路、栅端偏置电路、第一级中间电路、第二级中间电路、第三级中间电路、第四级中间电路、源端反馈，构成信号通路;漏端偏置电路、栅端偏置电路分别连接输入级电路，输入级电路连接中间电路，再连接输出级电路;源端反馈有多个，分别连接各级中间电路。
[0006]所述漏端偏置包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第四电容、第五电容、第三电阻和第四电阻;第四电容和第五电容为高频去耦电容;所述芯片的栅端偏置包括第六电容、第七电容、第八电容和第九电容，第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第i^一电阻，第八电容和第九电容为高频去耦电容，抑制高频增益，完成电路的匹配功能，并为管芯漏端提供直流电。
[0007]所述芯片的信号通路上不含电容电阻等集总元件，各级中间电路使用无拐角的不同线宽的微带线来完成匹配。
[0008]所述芯片的源端反馈设有微带线，采用微带线代替传统的电阻，完成噪声和增益的调节同时完成源端到地的连接。
[0009]所述芯片上设有锥形通孔，该孔径正面为80um，背面孔径为150um，通过通孔连接正反两面，以保证系统地与射频电路的良好连接。
[0010]本实用新型的有益之处在于，该芯片采用特殊的偏置网络，在完成阻抗匹配的同时，兼顾提供直流电以及防止高频自激功能;该芯片的整个信号通路，不采用集总元件进行匹配，只通过调整微带线的宽度完成匹配;该芯片使用微带线连接源端到地孔，以调节噪声和增益;该芯片通过设计优化，支持大电感的金丝做为键合线；芯片有通孔连接正反两面，保证芯片背面与系统地之间保持良好的射频接地连接。
【附图说明】
[0011]图1为芯片的漏端偏置结构示意图；
[0012]图2为芯片的栅端偏置结构示意图；
[0013]图3为芯片的信号通路结构示意图；
[0014]图4为芯片的源端反馈结构示意图；
[0015]图5为芯片的通孔结构示意图俯视图；
[0016]图6为芯片的通孔结构示意图主视图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步详细说明:
[0018]如图1所示，该芯片中管芯采用的漏端偏置示意图，包括5个电容，4个电阻和一段微带线;其中第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3与串联的第一电阻R1、第二电阻R2用来滤掉较低频的信号，同时保证直流电压可以稳定的输入，不受射频电路干扰;第四电容C4和第五电容C5作为去耦电容可以仿真高频的自激出现;第三电阻R3和第四R4可以提供压降，把电压降至设计需求的电压，以达到低功耗的目的;微带线可以代替并联电感，完成阻抗匹配的功能。
[0019]如图2所示，包括4个电容，7个电阻和一段微带线;其中第六电容C6、第七电容C7和串联的第五电阻R5、第六电阻R6用来滤掉较低频的信号，同时保证直流电压可以稳定的输入，不受射频电路干扰;第八电容C8和第九电容C9作为去耦电容可以仿真高频的自激出现；第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9可以保证栅极稳定，控制电流防止烧损管芯;第十电阻RlO和第十一电阻Rll可以提供压降，把电压降至设计需求的电压，以达到低功耗的目的；微带线可以代替并联电感，完成阻抗匹配的功能。
[0020]如图3所示，当芯片正常工作时，信号从输入端到输出端进行传输。该芯片整个通路没有任何集中元件，这样保证了工艺的稳定性。同时除了偏置以外，是由一条通路完成，减少了不必要的损耗。另外，为了保证电路的阻抗匹配，这里采用调节不同位置线宽的方式，完成匹配。
[0021]如图4所示，针对低噪声放大器，最佳增益阻抗点和最小噪声阻抗点不同的问题，这里采用源级反馈的形式进行调整。同时基于W-波段的特性，使用微带线替代电阻来完成反馈电路。为第二、三、四级的管芯反馈模型，这几级噪声影响并不大，第一级的源端反馈模型，第一级对噪声影响最大，主要更侧重于降低噪声。
[0022]如图5、图6所示，为了保证电路与系统地良好的连接，该芯片在中部设有小孔，该孔径正面为80um，背面孔径为150um，这种梯度的孔径模型，可以使芯片更好的接地，同时减少寄生的电感。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，本实用新型并不局限于上述方式，在不脱离本实用新型原理的前提下，还能进一步改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种W-波段高性能低噪声放大器，包括芯片，其特征在于，所述芯片为4级放大器芯片，用于信号接收，其尺寸为3000 X 2000 X 10ym，芯片上设有输入级电路、输出级电路、漏端偏置电路、栅端偏置电路、第一级中间电路、第二级中间电路、第三级中间电路、第四级中间电路、源端反馈，构成信号通路;漏端偏置电路、栅端偏置电路分别连接输入级电路，输入级电路连接中间电路，再连接输出级电路;源端反馈分别连接各级中间电路。2.根据权利要求1所述的一种W-波段高性能低噪声放大器，其特征在于，所述漏端偏置包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第四电容、第五电容、第三电阻和第四电阻;第四电容和第五电容为高频去耦电容;所述芯片的栅端偏置包括第六电容、第七电容、第八电容和第九电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第i^一电阻，第八电容和第九电容为高频去耦电容。3.根据权利要求1所述的一种W-波段高性能低噪声放大器，其特征在于，所述芯片的信号通路上不含电容电阻等集总元件，使用无拐角的不同线宽的微带线来匹配各级中间电路。4.根据权利要求1所述的一种W-波段高性能低噪声放大器，其特征在于，所述芯片上设有锥形通孔，该孔径正面为80um，背面孔径为150um，通过通孔连接正反两面，以保证系统地与射频电路的良好连接。
【文档编号】H03F3/189GK205545159SQ201620348457
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】罗力伟, 王祈钰
【申请人】四川益丰电子科技有限公司