[发明专利]毫米波单片一体化设计方法

权利要求书

1.一种毫米波单片一体化设计方法，其特征在于包括如下步骤：

根据毫米波单片的结构，对毫米波单片的外围封装、外围匹配电路以及变频器件同时设计，采用电磁场和电路级联合仿真，同时将变频器件的非线性部分作为变量，在整体设计中对变频器件进行优化，采用优化后变频器件结合设计的外围封装以及外围匹配电路设计毫米波单片。

2.如权利要求1所述的毫米波单片一体化设计方法，其特征在于：所述毫米波单片包括250GHz单片混频集成电路。

3.如权利要求2所述的毫米波单片一体化设计方法，其特征在于包括如下步骤：

首先确定250GHz单片混频集成电路的外围封装电路的尺寸，包括用于传输250GHz信号的波导尺寸，包括波导口的高度和宽度，并确定用于传输信号波导的长度；设计E面波导到单片集成电路上的过度微带，用于将250GHz的射频信号引入到单片集成电路上，采用GaN衬底材料作为单片集成电路的基板， 250GHz的射频信号经过射频过度微带线传输到起非线性变频功能的GaN肖特基二极管中；

引入本振信号，采用谐波设计，本振信号为射频信号的一半左右，确定124GHz本振信号的外围封装电路的尺寸，包括用于传输124GHz信号的波导尺寸，包括波导口的高度和宽度，并确定用于传输信号波导的长度，同时设计E面波导到单片集成电路上的过度微带，将124GHz的本振信号引入到单片集成电路的GaN肖特基二极管中；

采用电磁场软件对GaN肖特基二极管的外围寄生电路进行仿真，用于获得肖特基二极管的电路级寄生参量仿真参数包，对GaN肖特基二极管的非线性部分进行设计仿真，主要是GaN肖特基二极管的结电容和电阻参数作为变量在电路设计软件中进行统一优化设计仿真；采用电磁场软件仿真射频过度，本振中频双工端口以及本振低通滤波器，将此无源的仿真参数包统一代入到电路设计软件中，在电路设计软件中进行优化仿真；在电路设计中，将从电磁场仿真中提取的上述无源仿真参数包和GaN肖特基二极管的非线性参量作为同一变量进行整体优化仿真，用以确定二极管最佳的结电容和电阻参数；同时将获得的最优的二极管结参数提取后，用于指导单片集成电路的制作；

引入的124GHz本振信号经过本振低通滤波器引入到起非线性变频功能的GaN肖特基二极管中，本振信号和射频信号进行混频，混频后的信号经中频滤波器在中频端口进行中频输出。

4.如权利要求3所述的毫米波单片一体化设计方法，其特征在于：所述基板的厚度为16微米。