改善太赫茲混頻器微組裝的新型混合集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多重頻率變換的電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改善太赫茲混頻器微組裝的新型混合集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲(THz)波從廣義上來講，是指頻率在0.1-1OTHz范圍內(nèi)的電磁波，其中l(wèi)THz=1000GHz，也有人認為太赫茲頻率是指0.3THz-3THz范圍內(nèi)的電磁波。THz波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置，THz技術(shù)是國際科技界公認的一個非常重要的交叉前沿領(lǐng)域。
[0003]太赫茲頻段的混頻器，主要是分諧波混頻，其本振頻率可以為待測射頻頻率的二分之，分諧波混頻可降低對本振頻率的要求，最常用的為分諧波混頻器。
[0004]ITHz以下的混頻器件國際上主要是基于GaAs基肖特基混頻二極管。其電路形式主要是基于單片集成電路和混合集成電路兩種形式。單片集成電路目前主要是GaAs單片電路，整個電路和二極管集成在一起，但是單片電路的工藝難度極大，對工藝要求很高，目前國內(nèi)還沒有制作出來可以工作在太赫茲頻段的混頻單片。目前國內(nèi)主要是發(fā)展混合集成電路，電路襯底一般采用石英材料，這是由于石英在太赫茲頻段的吸收系數(shù)較小，混頻器件采用GaAs基混頻肖特基二極管，GaAs肖特基二極管倒裝焊接在石英電路基板上。由于工作頻率非常高，所采用的肖特基二極管尺寸非常小，在數(shù)十微米到百微米之間，肖特基二極管需要倒裝焊接在石英電路板上需要具有非常高焊接技術(shù)的人員才能完成相關(guān)工藝，耗時耗力，盡管如此，由于只能在顯微鏡下進行人工操作，其倒裝焊接的精度仍不能與設計精度保持一致，導致電路性能惡化。由于在倒裝焊接的時候引入的二極管移位等誤差，導致混頻器的混頻損耗增加，混頻器的實際測試結(jié)果偏離設計結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改善太赫茲混頻器微組裝的新型混合集成電路，所述集成電路有效提高了 GaAs肖特基二極管倒裝焊接的精度，可以降低混頻器的變頻損耗，使得混頻器的測試結(jié)果更加接近設計結(jié)果；導電膠直接點在兩段定位微帶線上，在對GaAs混頻肖特基二極管建立電路模型時，可以充分考慮導電膠帶來的寄生影響，有助于肖特基二極管的精準建模。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種改善太赫茲混頻器微組裝的新型混合集成電路，其特征在于:包括射頻波導、本振波導和石英電路基板，石英電路基板上的第一傳輸微帶線橫跨在射頻波導上，用于將射頻信號從射頻波導中引入到石英電路進行傳輸，本振過渡微帶線橫跨在本振波導上，用于將本振信號從本振波導中引入石英電路進行傳輸，射頻波導和本振波導保持間隔設置，所述射頻波導右側(cè)的石英電路基板上設有第二傳輸微帶線，所述本振波導左側(cè)的石英電路基板上設有第三傳輸微帶線，GaAs肖特基二極管焊接在第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線上，第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線的長度和寬度均一致，第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線的寬度與GaAs肖特基二極管襯底的寬度一致，第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線左右邊緣的距離與GaAs肖特基二極管襯底的長度一致，第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線的長度不大于GaAs肖特基二極管焊盤的長度，GaAs肖特基二極管倒裝焊接時正好將第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線的區(qū)域覆蓋。
[0007]進一步的技術(shù)方案在于:所述第二傳輸微帶線左側(cè)的石英電路基板上設有第一傳輸微帶線、第四傳輸微帶線和第五傳輸微帶線，所述第四傳輸微帶線一端與第一傳輸微帶線的左端連接，所述第五傳輸微帶線一端與第一傳輸微帶線的右端連接，第五傳輸微帶線的另一端與第二傳輸微帶線的一端連接，GaAs肖特基二極管的一端焊接在第二傳輸微帶線上，并將其覆蓋；第四傳輸微帶線通過導電膠與外圍腔體實現(xiàn)接地，起到中頻對地端的作用；第五傳輸微帶線為匹配電路，使射頻信號最大程度的饋入到GaAs肖特基二極管中。
[0008]進一步的技術(shù)方案在于:所述第三傳輸微帶線右側(cè)的石英電路基板上設有本振低通濾波器、第六傳輸微帶線、本振過渡微帶線、第七傳輸微帶線、中頻低通濾波器和中頻輸出端口，GaAs肖特基二極管的另一端焊接在第三傳輸微帶線上，并將其覆蓋；第三傳輸微帶線、本振低通濾波器、第六傳輸微帶線、本振過渡微帶線、第七傳輸微帶線、中頻低通濾波器、中頻輸出端口依次串聯(lián)連接。
[0009]進一步的技術(shù)方案在于:中頻輸出端口為特征阻抗為50歐姆的微帶傳輸線，該段微帶線與SMA接頭相連，用于傳輸混頻后的中頻信號。
[0010]進一步的技術(shù)方案在于:所述本振低通濾波器為5階或者7階高低阻抗微帶濾波器。
[0011]進一步的技術(shù)方案在于:所述中頻低通濾波器，用于阻止本振信號向中頻端口泄露，為5階或7階高低阻抗微帶濾波器。
[0012]進一步的技術(shù)方案在于:GaAs肖特基二極管通過導電膠焊接在第二傳輸微帶線和第三傳輸微帶線上。
[0013]進一步的技術(shù)方案在于:所述石英電路基板的厚度為為30微米到75微米。
[0014]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:在微組裝工藝中，通過采用兩段微帶線來定位倒裝焊接的肖特基二極管，有效提高了 GaAs肖特基二極管倒裝焊接的精度，可以降低混頻器的變頻損耗，使得混頻器的測試結(jié)果更加接近設計結(jié)果；導電膠直接點在兩段定位微帶線上，在對GaAs肖特基二極管建立電路模型時，可以充分考慮導電膠帶來的寄生影響，有助于肖特基二極管的精準建模。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明未連接GaAs肖特基二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:101、射頻波導102、本振波導103、石英電路基板104、第二傳輸微帶線105、第四傳輸微帶線106、第一傳輸微帶線107、第五傳輸微帶線108、第三傳輸微帶線109、GaAs肖特基二極管110、中頻輸出端口 111、本振低通濾波器112、第六傳輸微帶線113、本振過渡微帶線114、第七傳輸微帶線115、中頻低通濾波器。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種改善太赫茲混頻器微組裝的新型混合集成電路，包括射頻波導101、本振波導102和石英電路基板103，射頻波導101和本振波導102位于所述石英電路基板103上。石英電路基板103上的第一傳輸微帶線106橫跨在射頻波導101上，用于將射頻信號從射頻波導101中引入到石英電路進行傳輸；本振過渡微帶線113橫跨在本振波導102上，用于將本振信號從本振波導102中引入石英電路進行傳輸；所述射頻波導101右側(cè)的石英電路基板103上設有第二傳輸微帶線104，所述本振波導102左側(cè)的石英電路基板103上設有第三傳輸微帶線108，GaAs肖特基二極管109焊接在第二傳輸微帶線104和第三傳輸微帶線108上。第二傳輸微帶線104和第三傳輸微帶線108的長度和寬度均一致，第二傳輸微帶線104和第三傳輸微帶線108的寬度與GaAs肖特基二極管109襯底的寬度一致，第二傳輸微帶線104和第三傳輸微帶線108左右邊緣的距離與GaAs肖特基二極109管襯底的長度一致，第二傳輸微帶線10