[发明专利]陷波器芯片

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域。

背景技术

陷波器对微波电子系统中不必要的杂波信号进行滤除，以消除无用信号对有用信号的干扰的芯片。在保证其他频率信号不损失的情况下，有效地抑制信号中某一特定频率。

微波单片集成电路（MMIC）制造技术以砷化镓为衬底是现在常用技术，是采用平面技术，将元器件、传输线、互连线等直接制作在半导体基片上。本发明专利基于该制造技术，采用片上带线进行滤波，设计方便，设计精度高，实现定点陷波，芯片面积小，成本低，可靠性高，适合小型化系统采用，大幅降低系统尺寸和成本。同时，GaAs芯片批量生产一致性好，有利于工程化应用。

现有的陷波器芯片耐功率能力不高，不适合用在大功率陷波器上，带内插损大，不能满足工程化应用，现有的陶瓷陷波器尺寸大，使用不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种陷波器芯片，耐功率能力大幅提升，适用于大功率陷波器，带内插损小，满足工程化应用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：包括衬底；其特征在于：还包括制作在衬底上的传输微带线X1、滤波微带线X2、滤波微带线X3、扇形线S1和扇形线S2；信号输入端输入信号分成两路，信号输入端第一路连接传输微带线X1输入端，信号输入端第二路连接滤波微带线X2输入端，滤波微带线X2输出端与扇形线S1相连；传输微带线X1输出端输出信号分成两路，传输微带线X1输出端一路连接信号输出端，传输微带线X1输出端另一路连接滤波微带线X3输入端，滤波微带线X3输出端于扇形线S2相连。

作为优选，衬底为砷化镓、陶瓷或PCB材料。

作为优选，衬底为砷化镓，砷化镓介电常数12.9，厚度100微米，传输微带线X1长度为1500-2000微米，宽为50微米；滤波微带线X2长为1500微米，宽为15微米；扇形线S1长为160微米，扇形角为40度，上直边为15微米。

作为优选，衬底为陶瓷，陶瓷介电常数为9.8，厚度为254微米，传输微带线X1长度为1700-2300微米，宽为230微米；滤波微带线X2长度为1800微米，宽为25微米；扇形线S1长为200微米，扇形角为40度，上直边为25微米。

作为优选，衬底为PCB，PCB介电常数为2.2，厚度为254微米，传输微带线X1长度为3800-4300微米，宽为750微米；滤波微带线X2长度为3000微米，宽为50微米；扇形线S1长为400微米，扇形角为40度，上直边为50微米。

作为优选，传输微带线X1、滤波微带线X2、滤波微带线X3、扇形线S1和扇形线S2集成在同一衬底上。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明结构简单，采用π型滤波网络设计完成，单片陷波器芯片至少可工作于50W系统中，相比之前传统的LC、RC结构陷波器芯片，耐功率能力大幅提升，适用于大功率陷波器；同时带内插损可小于0.5dB，远小于传统陷波器；两级陷波网络带外陷波深度大于30dB，满足工程化应用。相比于陶瓷陷波器，本发明专利拥有频率高、尺寸小、陷波深度大、插损小等优点，因此对于微型化系统来说，具有重要的应用价值。

通过调节传输微带线X1长度和宽度，进行通带频率调整、矩形度调整及阻抗匹配调整；通过调节滤波微带线X2、X3长度和扇形线S1、S2面积，进行陷波频带调整；通过调整滤波用微带和扇形线的级数，进行陷波器的陷波深度调节。

本芯片器件在同一芯片内完成设计加工，，为毫米级别，适合小型化系统采用，大幅降低系统尺寸。同时，当衬底为砷化镓或其他半导体材料时，采用微波单片集成电路（MMIC）制造工艺，芯片面积减小，适合批量化应用，批量生产一致性好，同时提高了电路可靠性，降低了生产成本；当衬底为PCB或陶瓷时，采用微波混合集成工艺，本设计方案同样适用，可以提高了电路可靠性，降低了生产成本，耐功率性强；本方案适用范围广泛，适用于不同的材料的衬底和不同的加工工艺。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的结构示意图；

图3为本发明专利的不同传输微带线X1长度的陷波器电路结果曲线图；

图4为本发明专利的不同X2、X3、S1、S2长度的陷波频点偏移曲线图；

图5为本发明专利采用不同滤波网络的电路结果曲线图；

图6为本发明专利的插损和回拨损耗关系曲线图；

图7为本发明专利的两级陷波网络和三级陷波的电路结果曲线图；