专利名称：采用薄膜微带线路的振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及振荡器，其中谐振器单元和振荡器单元利用薄膜微带(ThinFilm Microstrip，TFMS)线路彼此耦接，以增加线路阻抗，从而改善相位噪声特征。
背景技术：
近来，随着无线通信市场的快速发展，提供了多种服务。因此，GHz高频波段逐渐得到应用，并且设计上要求小型化和减小无线通信装置的重量。从而，使用混合微波集成电路(MIC)和微波单块集成电路(MMIC)有增长的趋势。
在这类电路中，与谐振器耦接的X-波段超高频(SHF)振荡器的MMIC振荡电路使得制造工艺能够高度集成和统一。
然而，该振荡器的缺陷在于，由于谐振器低度(low degree)的谐振会在振荡频率下产生噪声。
为解决这个问题，采用了微带谐振器，该微带谐振器由于用了微带从而具有极好的谐振特征。因此，该谐振器的谐振程度(空载Q)增加，使低噪声高输出的振荡器能够得以实现。
另外，当制造以MMIC形式实现的振荡器时，耦接单元采用高阻抗线路来耦接谐振器单元和振荡器单元，以便振荡器的相位噪声特征能在振荡频率附近得到改善。因此，采用了一种能使特征阻抗线路到能增加其阻抗的技术。
图1A和1B是传统的与谐振器单元耦接的SHF振荡器单元的示图，图1C是图1B所示耦接单元沿A-A’线剖取的截面图。
参照图1A到1C，振荡器包括谐振器单元10，在可变的频率中的特征频率波段产生谐振；振荡器单元30，用谐振频率产生振荡频率；耦接单元20，利用微带线路耦接谐振器单元10和振荡器单元30。
如图1C所示，耦接单元20包括GaAs基板22、形成在基板22一侧上的接地24和形成在基板22另一侧的微带线路28。
然而，因为耦接单元20的特征阻抗与基板22的厚度成比例，所以线路的特征阻抗有最大极限。另外，为增加特征阻抗，基板22应形成得较厚，所以集成电路的尺寸增大。
发明内容
本发明涉及振荡器，其中采用薄膜微带(TFMS)线路把谐振器单元和振荡器单元彼此耦接起来，以增加线路阻抗，从而改善相位噪声特征。
本发明也涉及一种振荡器，该振荡器采用TFMS线路、小尺寸和因此能用于制作半导体集成电路。
本发明的一个方面提供了采用TFMS线路的振荡器，包括谐振器单元，在可变频率中的特征频率波段谐振；振荡器单元，利用该谐振频率产生振动频率；耦接单元，利用TFMS线路耦接该谐振器单元和该振荡器单元。
耦接单元可以包括基板；接地，形成在该基板的上面上；介电层，用介电材料形成在该接地上；TFMS线路，形成在该介电层上。
参照附图，通过对其中的示范性实施例的详细描述，对本领域的普通技术人员而言，本发明的上述和其它特点及优点会变得更为显见，在附图中图1A和1B是与谐振器单元耦接的传统超高频振荡器单元(SHF)的示意图；图1C是如图1B所示耦接单元沿A-A’线剖取的截面图；图2A和2B是根据本发明的示范性实施例的与谐振器单元耦接的SHF振荡器单元的示意图；图2C是如图2B所示耦接单元沿B-B’线剖取的截面图；和图3是展示在谐振频率范围内薄膜微带线路和微带线路的阻抗Zg迹线的图线。
具体实施例方式
在下文，将详细描述本发明的示范性实施例。然而，本发明不限于下面所揭示的示范性实施例，而是可以以多种形式予以实现。因此，提供该示范性实施例用于完整地揭示本发明，且向本领域的普通技术人员全面地传达本发明的范围。
在下文，将参照附图来描述根据本发明的采用薄膜微带线路振荡器的示范性实施例。
图2A和2B是根据本发明的示范性实施例的与谐振器单元耦接的超高频(SHF)振荡器单元的示意图，而图2C是如图2B所示耦接单元沿B-B’线剖取的截面图。
参照图2A到2C，振荡器包括谐振器单元100，在可变频率中的特征频率波段谐振；振荡器单元300，利用谐振频率产生振动频率；耦接单元200，利用TFMS线路来耦接谐振器单元100和振荡器单元300。
如图2C所示，耦接单元200包括GaAs基板210、形成在基板210上的接地220、在接地220上由电介质材料形成的介电层230和在介电层230上形成的TFMS线路240。
调节耦接谐振器单元100和振荡器单元300的TFMS线路240的特征阻抗，以便电抗元件可以突变。因此，当谐振电路与包括有源元件的负载串联时，其增加了外部质量因素Q。从而谐振度增加，且振荡器单元300的相位噪声降低。
另外，TFMS线路240的特征阻抗与基板的厚度成比例。当接地层220形成在基板210上，介电层230形成在接地层220上，然后TFMS线路240形成在介电层230上，由于介电层230的厚度使总厚度增加。因此，通过增加TFMS线路240的特征阻抗，可以改善振荡器的相位噪声特征。
图3是在谐振频率范围内薄膜微带线路和微带线路的阻抗Zg迹线的图线。
如图3所示，当TFMS技术应用于耦接单元200时，可以增加TFMS线路240的特征阻抗。特别是，在谐振频率附近的阻抗，阻抗Im(Zg)分量的斜度变陡，阻抗Re(Zg)分量即损耗(loss)分量变小。
当谐振电路与包括有源元件的负载串联时，外部质量因素Q变大。从而谐振度增加，意味着振荡器的相位噪声特征改善。另外，TFMS技术有效减小总体尺寸，并且因此能使集成度增加。
如上所述，在根据本发明的振荡器中，TFMS技术应用于耦接单元，以增加耦接单元线路的阻抗特征，从而改善振荡器的相位噪声。
另外，用TFMS线路的电路比传统的集成电路有更高的集成度，因此能用于制作半导体集成电路。
尽管本发明参照一定的示范性实施例已经进行了详细的展示和描述，但是本领域的普通技术人员会认识到，在其上进行的形式上和细节上的各种变化都不能脱离如权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种振荡器，包括谐振器单元，在可变的频率中的特征频率波段谐振；振荡器单元，利用所述谐振频率产生振动频率；和耦接单元，利用薄膜微带线路把所述谐振器单元和所述振荡器单元耦接起来。
2.如权利要求1所述的振荡器，其中所述耦接单元包括基板；接地，形成在所述基板上；介电层，由介电材料形成在所述接地上；和膜微带线路，形成在所述介电层上。
全文摘要
本发明所提供的是一种振荡器，其中用薄膜微带(TFMS)线路把谐振器单元和振荡器单元彼此耦接起来，以增加线路阻抗，从而改善相位噪声特征。该振荡器包括谐振器单元，在可变的频率中的特征频率波段谐振；振荡器单元，利用谐振频率产生振动频率；耦接单元，利用薄膜微带线路把谐振器单元和振荡器单元耦接起来。
文档编号H01P7/08GK1979944SQ20061013664
公开日2007年6月13日 申请日期2006年10月27日 优先权日2005年12月7日
发明者池弘九, 金海天, 赵庚翼 申请人:韩国电子通信研究院