[发明专利]肖特基变容管的大信号等效电路模型及其提参方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肖特基变容管的大信号等效电路模型及其提参方法，尤其涉及一种台面结构肖特基变容管的大信号等效电路模型及其提参方法，属于微波器件中的变容管技术领域。

背景技术

肖特基变容管是一种常用的微波器件。因为其C-V的非线性关系，被广泛应用于微波非线性电路设计中，如压控振荡器、移相器、混频器，倍频器等。

图1为现有技术中台面结构的肖特基变容管的结构示意图。如图1所示，在绝缘衬底10上设有一N+区11，在所述N+区11上设有一N区12，绝缘衬底10、N+区11和N区12上设有介质层13，介质层13上设有阳极15和阴极14，该台面结构的肖特基变容管由于寄生效应小、制作工艺简单得到了广泛的关注。然而由于缺少精确的大信号模型，严重影响了这种变容管在微波非线性电路中的应用。

发明内容

本发明针对现有台面结构的肖特基变容管由于缺少精确的大信号模型，而严重影响其在微波非线性电路中应用的不足，提供一种台面结构肖特基变容管的大信号等效电路模型及其提参方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种肖特基变容管的大信号等效电路模型包括阳极PAD对地的寄生电容、引线寄生电感、串联寄生电阻、结区非线性电容、结区非线性电阻和阴极PAD对地的寄生电容；所述阳极PAD对地的寄生电容和引线寄生电感相串联，所述引线寄生电感和串联寄生电阻相串联，所述结区非线性电阻和结区非线性电容相并联后，再串联在串联寄生电阻和阴极PAD对地的寄生电容之间。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述结区非线性电容和结区非线性电阻满足如下关系式：

Rj=nKTqI,]]>其中I=Is(eqVnKT-1),]]>Cj=Cj0(1-VVbi)M,]]>

其中，R_j为结区非线性电阻，C_j为结区非线性电容，I_s是肖特基变容管的反向饱和电流，n是肖特基变容管电流的非理想因子，C_j0是零偏压下的结电容，V_bi是内建电势，M为电容梯度因子，K为波尔兹曼常数，T为绝对温度，q为电子电量，V代表外加电压，比如变容管的开启电压或者反向击穿电压。

本发明还提供一种肖特基变容管的大信号等效电路模型的提参方法包括：

步骤A：对肖特基变容管进行直流测试，得到肖特基变容管的I-V特性曲线，并通过I-V特性曲线得到结区非线性电阻；

步骤B：在小于肖特基变容管开启电压且大于反向击穿电压的范围内，任取一个电压点，测得此电压下肖特基变容管的S参数；

步骤C：利用步骤B测得的S参数提取阳极PAD对地的寄生电容和阴极PAD对地的寄生电容；

步骤D：测量从肖特基变容管的开启电压至反向击穿电压偏压范围内不同偏压下的S参数；

步骤E：利用步骤D测得的不同偏压下的S参数，提取得到结区非线性电容；