北郵李秀萍射頻講義第一講-2013課件

2/6/20231微波RF器件與電路設(shè)計(jì)（一）辦公室：明光樓816,Tel:62282900Email:2/6/20232Outline簡介及科研情況研究生期間學(xué)習(xí)建議什么是微波器件與電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)什么，如何設(shè)計(jì)本課程參考書什么是微波器件與電路設(shè)計(jì)2/6/202332/6/20235常用微波頻段2/6/20236常用毫米波頻段

2/6/20237微波射頻器件及其發(fā)展無源器件

有源器件2/6/20239無源器件無源器件的定義無源器件的種類無源器件的進(jìn)展典型無源器件介紹濾波器耦合器電容電感…2/6/202310無源器件及其ECM2/6/202311無源器件及其ECM2/6/202313MOSFET及其ECM2/6/202314無源器件Twopartsaregiven:I.ThestubfilterII.Thecapacitive-gap-coupledtransmissionlinefilterNotes:firststepnocapacitiveloadingareconsideredinpartIPartIIPartI2/6/202315TheStubFilter2/6/202317無源器件的進(jìn)展2/6/202318無源器件發(fā)展趨勢模塊化IC、無源器件在全部電子器件及零部件的生產(chǎn)總成本中:46.1%和9.3%總安裝成本中:12.7%和55.1%（byiSuppli）低溫共燒陶瓷技術(shù)（LTCCtechnology－Lowtemperatureco-firedceramictechnolgoy）LTCC技術(shù)采用的多層制造工藝以及三維模擬技術(shù)、材料技術(shù)，并將濾波器以及平衡/非平衡阻抗轉(zhuǎn)換器(BALUN)等電路嵌入內(nèi)藏式的LTCC基板大容量的電容和電感并沒有被集成到基板上高成本薄膜技術(shù)、硅片半導(dǎo)體、多層電路板技術(shù)…

…2/6/2023192/6/202321無源器件發(fā)展趨勢缺點(diǎn)系統(tǒng)的封裝設(shè)計(jì)封裝時(shí)在射頻條件下引入的寄生電感、寄生電容會(huì)引起信號串?dāng)_、延遲等等。在較高頻率，模塊的所有內(nèi)部互聯(lián)（Interconnection）被看作無源器件。封裝效應(yīng)的特征提取已是一個(gè)重要的課題。MEMSMEMS工藝加工的無源元件的可集成性2/6/202322無源器件發(fā)展趨勢系統(tǒng)級封裝（SysteminaPackage，即SiP）優(yōu)點(diǎn)寄生效應(yīng)小、損耗小集成度高SiP可使信號在封裝體內(nèi)直接傳輸，這樣可縮短系統(tǒng)內(nèi)元件間的連線距離，降低系統(tǒng)的寄生效應(yīng)，改善了互連的電學(xué)性能。縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間降低成本2/6/202323可以將CPU，DRAM，F(xiàn)LASH等根椐客戶需成集成在一塊小、輕、薄的芯片內(nèi)，有利于減小或消除高速電路所帶來的噪音和EMI的困擾設(shè)計(jì)軟件ADSSchematicMomentumHFSSCSTCadance2/6/202325參考書《射頻與微波工程實(shí)踐導(dǎo)論》李秀萍等譯著《微波射頻測量技術(shù)基礎(chǔ)》－李秀萍等編著《射頻與微波電子學(xué)》－拉德馬內(nèi)斯《微波技術(shù)基礎(chǔ)》－閆瑞卿等編，北京理工大學(xué)出版社2/6/2023262/6/202327集成電路及其發(fā)展2/6/202329集成電路定義集成電路是指通過一系列特定的加工工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容、電感等無源器件，按照一定的電路互連，“集成”在一塊半導(dǎo)體晶片（如硅或砷化鎵）上，封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，執(zhí)行特定電路或系統(tǒng)功能的一種器件。2/6/202330集成電路歷史Jack-KilbyRobortNoyce我的工作可能引入了看待電路部件的一種新角度，并開創(chuàng)了一個(gè)新領(lǐng)域，自此以后的多數(shù)成果和我的工作并無直接聯(lián)系2/6/202331集成電路的分類2/6/202332集成電路設(shè)計(jì)過程示意圖2/6/202333集成系統(tǒng)（IS:IntegratedSystem）發(fā)展:（SOC:SystemOnChip）。

處理機(jī)制模型算法、軟件（特別是芯片上的操作系統(tǒng)-嵌入式的操作系統(tǒng)）芯片結(jié)構(gòu)各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來，設(shè)計(jì)自頂向下（Top-Down）。與由IC組成的系統(tǒng)相比，SOC在同樣的工藝技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標(biāo)。集成電路的發(fā)展（三）SIP與SoC的關(guān)系：目的:就是要提高集成度，把系統(tǒng)直接做在一個(gè)芯片里;把幾個(gè)裸片包在一個(gè)封裝里。系統(tǒng)級芯片具有性能高、可靠性高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但其開發(fā)測試成本都很高，而且越復(fù)雜成品率越低，同時(shí)上市時(shí)間長，對批量的要求大。系統(tǒng)級封裝則相反，它的適用性很強(qiáng)，可將不同工藝不同功能(數(shù)字、模擬、存儲(chǔ)器等)芯片放在一起，成本與上市時(shí)間都優(yōu)于前者，而且不論批量大小，但它在性能上卻要稍遜一籌。

2/6/2023342/6/202335RFID(RadioFrequencyIdentification)2/6/2023362/6/202337MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）CharacteristicsSize(frommillimeterstomicrometers)BasedonICfabricationtechniquesandmaterialsofmicroelectronicsBatchfabrication,lowcostRepresentallenergytransformandtransmissionGravityandinertiaarenotimportant,atomicforcesandsurfacedominateMergerofICworldandMechanicalWorld,anintegratedsmartsystem2/6/202338MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）ClassificationSensorActuatorMicroelementMicroOptoMechanicaldevicesMicroOptoElectroMechanicaldevicesRFMEMSdevices2/6/202339MicromachinedtransmissionlineMembranecoupledstripsMembraneco