- •Л.А. Торгонский
- •Содержание
- •4 Проектирование гимс 4
- •5 Проектирование бис 105
- •4.2 Подложки и платы гимс
- •4.3 Резисторы гис
- •4.3.1 Конструкции пленочных резисторов
- •4.3.2 Функциональные параметры резисторов гис
- •4.3.3 Материалы тонкоплёночных резисторов
- •4.3.4 Материалы толстоплёночных резисторов
- •4.3.5 Технологические ограничения
- •4.3.6 Тонкоплёночные резисторы без подгонки
- •4.3.7 Проектирование резисторов в форме меандра
- •4.3.8 Резисторы с подгонкой сопротивления
- •4.3.9 Проектирование толстоплёночных резисторов
- •4.3.10 Частотные свойства плёночных резисторов
- •4.4 Плёночные конденсаторы гис
- •4.4.1 Введение
- •4.4.2 Конструкции плёночных конденсаторов гимс
- •4.4.3 Функциональные параметры конденсаторов гимс
- •4.4.4 Материалы тонкоплёночных конденсаторов
- •4.4.5 Проектирование тонкоплёночных конденсаторов
- •4.4.6 Подгоняемые плёночные конденсаторы
- •4.4.7 Материалы толстоплёночных конденсаторов
- •4.4.8 Проектирование толстоплёночных конденсаторов
- •4.5 Индуктивные элементы гис
- •4.5.1 Введение
- •4.5.2 Проектирование плёночных катушек
- •4.6 Соединения и контакты гис
- •4.7 Коммутационные платы
- •4.8 Компоненты гис
- •4.8.1 Введение
- •4.8.2 Конструкции кристаллов
- •4.8.3 Конструкции конденсаторов
- •4.8.4 Конструкции резисторов
- •4.8.5 Индуктивные компоненты гимс
- •4.9 Гибридные микросхемы свч диапазона
- •4.9.1 Введение
- •4.9.2 Элементы гимс свч
- •4.9.3 Подложки гимс свч
- •4.9.4 Микрополосковые линии передачи гимс свч
- •4.9.5 Пассивные элементы гимс свч
- •4.9.6 Активные элементы гимс свч
- •4.9.7 Конструкции гимс свч
- •5 Проектирование бис
- •5.1 Введение
- •5.2 Проблемы проектирования бис
- •5.3 Этапы проектирования бис
- •5.4 Элементная база бис. Матричные кристаллы
- •5.4.1 Введение
- •5.4.2 Библиотечный набор функциональных элементов и узлов
- •5.4.3 Конструктивные параметры модулей матричных бис
- •5.5 Автоматизация проектирования топологии имс
- •5.6 Системы автоматизации проектирования бис
- •6 Обеспечение защиты имс и мп
- •6.1 Введение
- •6.2 Корпуса микросхем
- •6.3 Бескорпусные микросхемы
- •6.4 Тепловые режимы имс
- •6.5 Внешние и внутренние паразитные связи и помехи в ис
- •6.6 Обеспечение механической устойчивости конструкций ис
- •6.7 Защита микросхем от воздействия агрессивных сред
- •6.8 Монтаж кристаллов и плат
- •6.9 Электрический монтаж кристаллов и плат
- •7 Конструкторская документация ис
- •7.1 Понятия и определения
- •7.2 Состав и содержание текстовых документов
- •7.3 Схемная докумнтация
- •7.4 Масштабные графические документы микросхем
- •8 Заключение
- •Список литературы
4.9.2 Элементы гимс свч
Устройства СВЧ используются в аппаратуре радиолокации, связи, телеуправления и др., где они связаны с передачей мощности СВЧ на большие расстояния или приемом сигналов от удаленных источников. Габариты устройств СВЧ определяются размерами антенны, которые должны быть значительно больше длины волны, а также размерами источников питания. Оптимальным для приемо-передающих устройств является создание фазированных антенных решеток, состоящих из большого числа однотипных приемо-передающих модулей. Такие решетки позволяют суммировать в пространстве мощность большого числа источников, электрически изменять и сканировать диаграмму направленности антенны, осуществлять самонастраивающиеся схемы, передающие информацию в нужном направлении, и т.п.
Линейные размеры элементарного модуля ФУ СВЧ сравнимы с половиной длины волны. Это и определяет требования к размерам отдельных элементов СВЧ, составляющих микросхему. В общем случае один приемо-передающий модуль содержит передатчик, приемник, коммутирующее устройство, преобразователь напряжения и излучатель, к которым часто добавляют систему кодирования и обработки информации. Такой модуль содержит до 100 активных элементов в объеме порядка (0,5∙λ)3. При этом линейные размеры активных элементов составляют (0,01–0,1)λ. Если λ = 3 см, то линейный размер составляет от 0,3 до 3 мм, определяя степень миниатюризации компонентов размещаемых на плоскости подложки. Толщина модулей собираемых из плат может превышать половину длины волны.
Таким образом, анализ линейных размеров элементов СВЧ схем показывает практическую возможность интеграции на основе гибридных микросхем, использующих комбинацию компонентов полупроводниковых приборов (активных элементов) и пленочных пассивных элементов.
Пассивные элементы ГИМС СВЧ (конденсаторы, индуктивности, резонаторы, элементы связи, нагрузки и т.п.) могут быть как с распределенными параметрами (в виде отрезков и комбинаций полосковых линий), так и с сосредоточенными параметрами. В сантиметровом диапазоне возможно использование элементов обоих типов и их комбинаций. Применение элементов с сосредоточенными параметрами наиболее целесообразно в длинноволновой части сантиметрового и дециметрового диапазонов, где размеры полосковых линий уже велики, а размеры элементов с сосредоточенными параметрами еще не слишком малы и их можно реализовать без больших затруднений.
В качестве активных элементов ГИМС СВЧ могут служить полупроводниковые приборы, выполняющие при низких уровнях мощности все основные радиотехнические функции. Эти приборы в бескорпусном исполнении малы (объем не превышает долей кубического миллиметра) и хорошо вписываются в гибридные микросхемы. В гибридных микросхемах СВЧ уже применяются усилители на транзисторах, лавинно-пролётных диодах и диодах Ганна, переключатели и фазовращатели на диодах p-i-n структур, с барьером Шоттки.
Средства коммутации и доставки сигналов цифровых устройств, функционирующих с фронтами переключения 5–50 пикосекунд, по частотному диапазону соответствуют диапазону СВЧ. Применение конструкций элементов (соединительные линии, нагрузки) СВЧ в цифровых устройствах является актуальным и на кристаллах полупроводниковых микросхем и в исполнении электромонтажа кристаллов в корпусах.