[发明专利]一种基于AnsoftHFSS制备微波混合集成电路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种基于Ansoft HFSS制备微波混合集成电路的方法。

背景技术

微波电路开始于40年代应用的立体微波电路，由波导传输线、波导元件、谐振腔和微波电子管构成。随着微波固态器件的发展以及分布传输线的出现，60年代初，出现了平面微波电路，平面微波电路由微带元件、集总元件、微波固态器件等利用扩散、外延、沉积、蚀刻等制造技术将这些无源微波器件和有源微波元件制作在一块半导体基片上的微波混合电路。平面微波电路的特点是根据微波整机的要求和微波波段的划分进行设计和制造，所用集成电路多是专用的。同第一代微波电路相比较，平面微波电路具有体积小、重量轻等优点，避免了复杂的机械加工。

微波混合电路常规的设计方法，是利用Agilent EESof Advanced DesignSystem(ADS)软件进行设计，并仅对其中的微带线进行电磁场(EM)仿真。由于没有考虑其他无源元件如电感、电容表面高频传输线分布效应，所制造出来的电路工作频率经常往低频偏移，而且电路装配也不可靠。为了应对现代通讯系统日益严格的要求。有必要采用新的设计方法，保证微波电路设计与装配后的一致性。

以下分别介绍微波电路常用指标的定义及其说明

1、散射参量(S参量)

在绝大多数涉及射频系统的技术资料和数据手册中，经常用到散射参量。其原因在于，实际射频系统的特性，不能再采用低频应用中经常采用的终端开路、短路的测量方法。经常用于描述二端口网络的Z参量、Y参量、h参量以及ABCD参量所必须的开路、短路条件在射频以及更高频情况下都不再严格成立。S参量表达的电压波，它使工程师可以用入射电压波和反射电压的方式定义网络的输入输出关系。具体四个S参量的意义分别表示为：

上述S参量的平方被称为功率的比值，它说明了微波电磁场能量的传输和反射能量分布状态，例如S11＝0，意味着输入能量全部输入到系统中，而没有能量反射回来。

2、稳定因子K

微波电路，尤其是放大电路，必须满足的首要条件之一是其在工作频段内的稳定性，因为射频电路在某些工作频率和终端条件下有产生振荡的倾向。通过输出能量不大于输入能量稳定工作条件，推导出一种描述稳定性的系数K：

其中Δ＝S₁₁·S₂₂-S₁₂·S₂₁，S为晶体管的散射矩阵。

放大器电路稳定的充要条件是：

K>1|S21S12|<1-|S11|2|S21S12|<1-|S22|2]]>

K＜1，表示晶体管潜在不稳定，需要一个稳定网络使整体电路满足上述充要条件。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的主要目的在于提供一种基于Ansoft HFSS制备微波混合集成电路的方法，以在满足全频段稳定的前提下，实现微波混合集成电路规定的工作频率、增益和输出功率，同时使微波混合集成电路具有很好的可操作性。

(二)技术方案