基于单片集成技术的太赫兹低噪声辐射计前端

专利主权项内容

1.基于单片集成技术的太赫兹低噪声辐射计前端，其特征在于，包括低噪声放大器电路、分谐波混频器电路和金属腔体，所述低噪声放大器电路和分谐波混频器电路均位于金属腔体内的GaAs衬底(2)上，所述金属腔体包括低噪声放大器输入腔(1)、混频器腔和本振输入腔(15)，低噪声放大器输入腔(1)与混频器腔连接，在混频器腔(21)y轴延伸线上还垂直横穿本振输入腔(15)，在混频器腔(21)内的分谐波混频器电路上的本振过渡段(16)位于本振输入腔(15)，所述低噪声放大器电路位于低噪声放大器输入腔(1)，分谐波混频器电路位于混频器腔内，低噪声放大器电路和分谐波混频器电路之间通过共面波导-微带线过渡结构(12)连接，低噪声放大器电路还通过直流供电金丝(8)与微带线电路(11)连接；所述低噪声放大器电路包括两块设置在GaAs衬底(2)上表面的上层接地金属(3)，两块上层接地金属(3)位于传输线(6)的两侧，在两块上层接地金属(3)之间桥接多根平行设置的地-地空气桥(5)，在两块上层接地金属(3)之间水平横穿传输线(6)，传输线(6)的一端连接射频-共面波导输入探针(19)，传输线(6)另一端连接共面波导-微带线过渡结构(12), 在传输线(6)上还安装多个晶体管(7)，多个晶体管(7)的栅极通过同一块晶体管栅极供电焊盘(9)供电，多个晶体管(7)的漏极通过同一块晶体管漏极供电焊盘(10)供电，多个晶体管(7)的源极均接地，晶体管栅极供电焊盘(9)和晶体管漏极供电焊盘(10)均通过直流供电金丝(8)与微带线电路(11)连接，在每块上层接地金属(3)上还均匀设置两排连接两块上层接地金属并用于抑制GaAs衬底平板模式并镀AuPt的过孔(4)，过孔(4)布满整个上层接地金属(3)；所述分谐波混频器电路包括依次沿x轴方向串联连接的单片集成二极管对(13)、本振低通滤波器(14)、本振过渡段(16)、中频低通滤波器(17)和中频输出端口(18)，中频低通滤波器(17)包括x轴传输线和三个纵向传输线(20)，三个纵向传输线(20)依次垂直安装在x轴传输线上；所述低噪声放大器电路采用CPW共面波导结构；所述低噪声放大器电路所在的芯片部分位于封装波导的基座上；低噪声放大器电路和分谐波混频器电路采用mHEMT工艺集成在GaAs衬底上；晶体管栅极供电焊盘(9)和晶体管漏极供电焊盘(10)均采用金丝键合的方式通过直流供电金丝(8)与微带线电路(11)连接；所述低噪声放大器输入腔(1)入口的口径小于出口的口径，本振输入腔(15)入口的口径大于出口的口径；单片集成二极管对(13)为反向并联平面肖特基二极管对，采用金带连接到平面肖特基二极管对两侧的悬置微带线上；晶体管(7)为InP mHEMT晶体管；每个过孔(4)的长度和宽度均不超过20微米。 数据由马 克 团 队整理