微波无源器件三维集成技术研究
三维集成电路在微电子领域中的发展与应用
三维集成电路在微电子领域中的发展与应用随着科技的不断进步，微电子领域也在不断发展。
而其中，三维集成电路作为一种新兴的技术，正逐渐成为微电子领域的热门话题。
本文将探讨三维集成电路在微电子领域中的发展与应用。
一、三维集成电路的概念和原理三维集成电路是一种将多个电子器件垂直堆叠在一起的技术。
与传统的二维集成电路相比，三维集成电路能够在更小的空间内集成更多的器件，从而实现更高的性能和更低的功耗。
其实现的关键在于通过垂直堆叠的方式，将不同功能的器件层叠在一起，并通过微尺寸的互连结构将它们连接起来。
二、三维集成电路的优势和挑战三维集成电路相比于传统的二维集成电路具有许多优势。
首先，它可以提供更高的集成度，将更多的功能集成在一个芯片上，从而减小了电路的体积。
其次，由于器件之间的互连长度减小，信号传输速度更快，从而提高了电路的性能。
此外，三维集成电路还能够实现异构集成，即将不同材料和工艺的器件集成在一起，进一步提高了电路的性能和功能。
然而，三维集成电路也面临着一些挑战。
首先，由于器件的堆叠，热量的排放成为了一个重要的问题。
如何有效地进行散热，保证电路的稳定运行，是一个需要解决的难题。
其次，三维集成电路的制造过程更加复杂，需要解决多层互连、封装和测试等技术问题。
此外，三维集成电路的成本也相对较高，需要进一步降低制造成本，以促进其在实际应用中的推广。
三、三维集成电路的应用领域三维集成电路在微电子领域中有着广泛的应用前景。
首先，它可以应用于通信领域。
随着通信技术的发展，对高速、低功耗的电路需求越来越大。
而三维集成电路正能够满足这一需求，提供更高的性能和更低的功耗，从而推动通信技术的进一步发展。
其次，三维集成电路还可以应用于人工智能领域。
人工智能技术的快速发展带来了对更高计算能力的需求。
而三维集成电路能够提供更高的集成度和更快的信号传输速度，从而满足人工智能算法的计算需求。
此外，三维集成电路还可以应用于医疗领域。
随着医疗技术的不断进步，对微型化、高灵敏度的电子器件需求增加。
湖北九同方微电子-三维全波电磁场仿真-无源器件建模综合EDA工具
ePCD
Full Wave EM Solver Full Wave EM Solver Model Trainer（PDK） Model Trainer（PDK）
22015/8/5源自NineCube解决方案 ePCD无源器件综合流程
加载工艺文件
步骤1
设置目标值
步骤2
综合/分析
步骤3
步骤4 选择输出结果
2015/8/5
片上无源器件解决方案
—— 自动综合、EM仿真验证及PDK建模
NineCube解决方案
片上无源器件综合及PDK建模工具
NineCube提供RFIC射频无源器件解决方案
参数设定
1.
器件综合
2.
结果分析
3.
EM仿真
4.
RFIC无源器件综合及ＰＤＫ建模
ePCD
RFIC无源器件综合及ＰＤＫ建模
EM仿真
S,Yparameter
NineCube解决方案
与CadenceVirtuoso无缝集成
模块级
芯片级
湖北九同方微电子 xuejinyong@ 185-1144-8195
6
ePCDP-Cell支持结构: I. II. III. IV. 高级功能 I. 差分电感Differential inductors II. III. IV. V. VI. 变压器Transformers 蝶形电感BowTie 巴伦Balun 交指电容Finger 图形接地屏蔽Patterned GroundShield VII. 保护环GuardRing 八边形Octagonal 方形Square 圆形Circular 矩形Rectangular
ePCD
RFIC无源器件综合及ＰＤＫ建模
光无源器件的技术分析
光无源器件的技术分析光无源器件是指在光通信和光网络中，不需要外部能量输入就能起作用的光学器件，例如光纤、分光器和波长分复用器等。
这些器件在光通信和光网络中起着至关重要的作用，它们的性能直接影响到整个系统的性能和稳定性。
本文将对光无源器件的技术进行分析，探讨其应用领域、性能特点和发展趋势。
一、光无源器件的应用领域光无源器件广泛应用于光通信和光网络领域，包括光纤通信系统、光纤传感系统、光纤传输系统、光纤传感测量系统等。
在光纤通信系统中，光纤作为光信号的传输介质，承担着传输和接收光信号的任务；而分光器和波长分复用器等器件则用于对光信号进行分配、合并和波长分复用。
在光纤传感系统中，光纤传感器借助于光无源器件对光信号进行传输和检测，实现对环境参数的实时监测。
二、光无源器件的性能特点1. 低损耗：光无源器件在光信号的传输和处理过程中，尽可能地减少能量损耗，保证光信号的传输稳定和可靠。
2. 增益均匀：光无源器件对光信号进行分配、合并和波长分复用时，能够保持光信号的增益均匀，保证传输系统的性能稳定。
3. 高灵敏度：光无源器件在提取和传输光信号时，对光信号的灵敏度高，能够快速、准确地传输光信号。
4. 高波长选择性：光无源器件对不同波长的光信号具有高度的选择性，能够对不同波长的光信号进行准确的分配和合并。
5. 高可靠性：光无源器件的制作工艺和材料选择经过严格的筛选和测试，保证其在光通信和光网络系统中具有高可靠性和长寿命。
三、光无源器件的发展趋势1. 高性能化：随着光通信和光网络技术的不断发展，光无源器件的要求也越来越高，未来光无源器件将不断追求更高的性能，包括更低的损耗、更高的增益均匀性、更高的波长选择性和更高的可靠性。
2. 多功能化：未来光无源器件将趋向于多功能化，能够实现多种功能的器件，例如光纤传输系统中的光纤分光合并器将具有分光、合并和波长分复用的功能。
3. 集成化：随着微纳光电子器件和光学集成技术的不断发展，未来光无源器件将趋向于集成化，实现多种功能的集成器件。
MEMS技术在THz无源器件中的应用
2011年第30卷第7期传感器与微系统（Transducer and Microsystem Technologies）MEMS技术在THz无源器件中的应用*赵兴海1，鲍景富2，杜亦佳2，高杨1，郑英彬1（1．中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621900；2．电子科技大学，四川成都611731）摘要：太赫兹技术将在未来高精度频谱探测技术、高分辨率成像和高性能通讯等应用前景良好。
太赫兹技术处于电子学与光子学领域的交叉领域，太赫兹器件的尺寸在数十微米到毫米量级，传统的机械加工技术很难达到加工精度要求，甚至无法加工。
MEMS技术在太赫兹器件的加工方面具有巨大的优势。
总结了目前采用DRIE，LIGA等工艺加工太赫兹器件的研究现状，包括太赫兹传输波导器件、太赫兹传输线器件、慢波结构和特种复合结构的加工。
分析了MEMS加工工艺的优缺点和在太赫兹器件加工中的应用前景。
关键词：太赫兹器件；微机电系统；LIGA；深反应离子刻蚀中图分类号：O451；TN432文献标识码：A文章编号：1000—9787（2011）07—0005—05 Application of MEMS technology in passive THz-devices*ZHAO Xing-hai1，BAO Jing-fu2，DU Yi-jia2，GAO Yang1，ZHENG Ying-bin1（1．Institute of Electronic Engineering，China Academy of Engineering Physics，Mianyang621900，China；2．University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu611731，China）Abstract：The primary applications for terahertz（THz）technology have so far been high precision spectrum detection technology，superresolution imaging，and high performance communication et al．THz region locates on the border between far-IR and submillimeter which is still rather blurry．The dimension of THz devices is from several ten micrometers to several millimeters which are difficult or hard to fabricate by the traditional machining technology．MEMS technology has many advantages to fabricate these devices．An overview of recent progress in the research and development of MEMS antennas，transmission lines，waveguides structures，and slow wave structures and metamaterial devices based on DRIE，LIGA technologies for terahertz frequencies is presented．The advantages and disadvantages of MEMS technology and applications in THz devices fabrication are analyzed．Key words：THz devices；MEMS；LIGA；DRIE0引言太赫兹（terahertz，THz）波在电磁波谱中位于0．1 10THz的频段，对应于电磁波长为0．03 3mm，处于电子学与光子学的“空白”地带。
基于3d异构的新型多功能微波射频组件关键技术研究与应用
基于3d异构的新型多功能微波射频组件关键技术研究与应用
基于3D异构的新型多功能微波射频组件关键技术研究与应用主要涉及以下几个方面：
1. 3D异构技术：通过采用3D打印技术和激光LDS选择性沉积金属技术，实现微波射
频组件的异构集成。
这种技术可以节省制造时间，降 ** 造成本，并提高产品性能。
2. 新型多功能微波射频组件设计：利用3D打印技术和小型化设计，开发具有高线性度、高功率、宽频带、低噪声等性能的微波射频组件，以满足卫星、飞机等应用场景的需求。
3. 空间功率合成技术：采用3D微波技术，将输入的微波信号转换成空间分布的场结构，通过三维天线阵列和芯片阵列实现高效能量传输和合成。
这种技术可以提高合成效率，实现模块的小型化，并降低重量。
4. 微波射频组件的关键技术研究：包括高性能放大器设计、高效变频模块设计、低噪声微波前端设计、高性能天线设计等。
这些技术研究将为新型多功能微波射频组件提供技术支持。
5. 应用研究：针对卫星通信、无线通信、雷达等领域的需求，研究3D异构新型多功
能微波射频组件的应用，以提高系统的性能和可靠性。
6. 系统集成与测试：将3D异构新型多功能微波射频组件与卫星通信系统、无线通信
系统、雷达系统等进行集成，并进行性能测试和验证，以确保产品满足实际应用需求。
通过以上几个方面的工作，基于3D异构的新型多功能微波射频组件关键技术研究与应用
将有助于推动微波射频组件技术的创新发展，为我国卫星通信、无线通信、雷达等领域提供更高性能、更轻量化的微波射频组件。
三维集成技术的现状和发展趋势
三维集成技术的现状和发展趋势吴际;谢冬青【摘要】The definition of 3D technologies is given in this paper. A clear classification of variety 3D technologies is pro-posed,in which there are 3D packaging,3D wafer-level packaging,3D system-on-chip,3D stacked-integrated chip and 3D in-tegrated chip. Two technologies (3D system-on-chip and 3D stacked-integrated chip) with application prospect and their TSV technical roadmap are analyzed and compared. 3D integrated circuit's some problems in the aspects of technology,testing,heatdissipation,interconnection line and CAD tool are proposed and analyzed. Its research prospect is pointed out.%给出了三维技术的定义，并给众多的三维技术一个明确的分类，包括三维封装（3D-P）、三维晶圆级封装（3D-WLP）、三维片上系统（3D-SoC）、三维堆叠芯片（3D-SIC）、三维芯片（3D-IC）。
分析了比较有应用前景的两种技术，即三维片上系统和三维堆叠芯片和它们的TSV技术蓝图。
给出了三维集成电路存在的一些问题，包括技术问题、测试问题、散热问题、互连线问题和CAD工具问题，并指出了未来的研究方向。
基于TGV的射频无源器件的三维集成
1.1 基于 TGV 的三维电感的设计 图 1、图 2 和图 3 所示为 3 种基于 TGV 的三维电
收稿日期：2019-01-08 稿件编号：201901042
感结构，电感结构包括 TGV 孔、顶层布线层、底层布
基金项目：电子基础产品预研资助项目（31513050102）
作者简介：郭燕慧（1994—），女，山西吕梁人，硕士研究生。研究方向：系统级封装的设计。
近年来，随着“超越摩尔”概念的提出，基于硅通 成本，基于玻璃通孔（Through Glass Via，TGV）的电感
孔（Through Silicon Via，TSV）的三维集成，通过垂直 具有更高的 Q 值，可以极大的提高滤波器的性能[9-13]。
维度大幅度提高了系统的集成度，被认为是超越摩尔
本文介绍了一种新型的超高 Q 值的 TGV 电感结
第 27 卷 第 18 期 Vol.27 No.18
电子设计工程 Electronic Design Engineering
2019 年 9 月 Sep. 2019
基于 TGV 的射频无源器件的三维集成
郭燕慧 1，张国华 1，2，王剑峰 2
（1.江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡 214122；2.中国电子科技集团公司 第五十八研究所， 江苏 无锡 214035）
底的导电性与寄生电容导致了硅基电感 Q 值低，使 得 无 源 器 件 的 插 入 损 耗 增 大 ，限 制 了 硅 基 无 源 器 件
1 高 Q 值电感的设计
在射频系统中的应用 。 [7-8] 与此相比，玻璃具有绝缘 特 性 和 低 损 耗 性 质 ，具 有 优 良 的 电 学 性 能 和 较 低 的
2 dB，面积小，性能优良，进一步验证了电感性能的优良。
LTCC多级结构实现高性能微型带通滤波器的研究
LTCC多级结构实现高性能微型带通滤波器的研究戴永胜;陈相治【摘要】提出了一种基于LTCC多级结构实现高性能微型带通滤波器的实现方法。
该滤波器电路由6个由电感耦合的谐振腔组成。
在一般抽头式梳状线滤波器设计的基础上，引入了交叉耦合，形成传输零点，并结合电路仿真以及三维电磁场仿真，辅之以DOE的设计方法，设计出了一种尺寸小、频率选择性好、边带陡峭、阻带抑制高的滤波器。
实际测试结果与仿真结果吻合较好，中心频率为2.925 GHz，其1 dB带宽为170 MHz，在1~2.703 GHz频率上的衰减均优于35 dB，在3.147~6 GHz频率上的衰减均优于35 dB，体积仅为4.5 mm×3.4 mm×1.5 mm。
%An implementation method of high-performance miniature bandpass filter based on LTCC multistage structure is proposed. The filter circuit is composed of six resonant cavities composed of inductive coupling. The transmission zeros were re-alized by cross-coupling. Basedon the design of the tapped combline filter,a small size filter with high frequency selectivity, steep sideband and high stopband rejection was designed with the help of DOE,circuit simulation and 3-D EM simulation. The measured results of the filter agree well with the electromagnetic simulation. Simulation and measured results show that the band-pass filter has a central frequency of 2.925 GHz,the 1 dB bandwidth is 170 MHz,the stop-band attenuation is better than 35 dB at 1~2.703 GHz and 35 dB at 3.147~6 GHz. The final size of the fabricated filter is only 4.5 mm×3.4mm×1.5 mm.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】4页(P79-81,85)【关键词】高性能带通滤波器;LTCC;谐振腔;传输零点【作者】戴永胜;陈相治【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京 210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京 210094【正文语种】中文【中图分类】TN911-34随着无线通信和国防精密电子设备的发展，微波/射频领域的发展趋势愈来愈向高性能、低成本和小型化发展。
小型化、高密度微波组件微组装技术及其应用（023）
小型化、高密度微波组件微组装技术及其应用（023）摘要：微组装技术是实现电子整机小型化、轻量化、高性能和高可靠的关键工艺技术。
本文详细介绍了微波多芯片组件及技术、三维立体组装技术和系统及组装技术及其研究进展，概述了微波组件微组装技术在新一代雷达和通讯系统中的主要应用。
关键词：微波组件；微组装技术；微博多芯片组件；三维立体组装；系统级组装引言现代军、民用电子装备，尤其是机载、舰载、星载和车载等雷达和通讯系统，正在向小型化、轻量化、高工作频率、多功能、高可靠和低成本等方向发展，对组装和互联技术提出了越来越高的要求。
随着相控阵体制在雷达和通讯等电子整机中的广泛应用，需要研制生产大量小型化、高密度、多功能微波组件。
微组装技术是实现装备小型化、轻量化、高密度三维互连结构、宽工作频带、高工作频率和高可靠性等目标的重要技术途径。
从组装技术的发展的规律来看，组装密度没提高10%，电路模块的体积可减少40-50%，重量减少20-30%。
微组装技术对减小微波组件的体积和重量，满足现代电子武器装备小型化、轻量化、数字化、低功耗的要求具有重要的意义。
微组装技术在航空、航天和船舶等平台的电子装备上得到了越来越广泛的应用。
微波组件组装技术经历了从分立电路、到混合微波集成电路（HMIC）、到单片微波集成电路（MMIC）、到微波多芯片模块（MMIC）、再到三维立体组装微波组件和系统级组装的发展过程。
目前，小型化、高密度、三维结构、多功能微波组件微组装技术已成为国内外研究和应用的热点。
本文详细介绍微波多芯片组件技术，三维立体组装技术和系统级组装技术等微组装技术的最新研究进展，并简要介绍微波组件微组装技术在新一代雷达和通讯等系统中的主要应用。
1 微波多芯片组件（MMCM技术）MMCM技术是在HMIC技术上发展起来的新一代微波电路封装和互连技术，它是在采用多层微波电路互连板的基础上，将多个MMIC芯片，专用集成电路（ASIC）芯片和其他元器件高密度组装在微波电路互连基板上，形成高密度、高可靠和多功能的微波电路组件。
利用MEMS技术制作MMIC的三维电容电感和滤波器
利用MEMS技术制作MMIC的三维电容电感和滤波器利用MEMS技术制作MMIC的三维电容电感和滤波器类别：单片机/DSP随着信息时代的发展，对于无线通信设备中的一些外接的分立元件的微型化、低功耗及可携带性提出了更高的要求。
现在通常采用单片微波集成电路（MMIC）技术来制作微波电路器件。
传统的MMIC技术制作电路的特点是：用半绝缘材料（GaAs）作绝缘衬底；将衬底的背面金属化，且作为地。
但是MMIC 技术也存在其不可避免的缺点：由于GaAs的成本较高，使得采用MMIC技术制作的微波器件的成本也比较高；当频率大于12GHz后，器件必须用通孔才能做到与地充分接触，而且毫米波通过通孔使电路性能变差；还有采用MMIC技术制作的无源器件的面积占到了整个器件的绝大部分；最后采用MMIC技术制作的无源器件的Q值也比较低。
为了克服MMIC技术的缺点，人们开始对微电子机械系统（MEMS）技术的研究产生了极大的兴趣，MEMS是一项有广泛应用前景的新兴应用基础技术。
利用MEMS技术可以使无线通信设备中的外接分立元件达到微型化，低功耗及可携带性的要求。
MEMS采用深刻蚀技术，实现宏观机械上的三维结构，使以前的无源器件的小型化成为可能，同时将版图面积大幅度下降，另外更加容易集成；牺牲层技术MEMS的一项十分重要的技术，它是制作可动、可调器件的关键；MEMS的器件主要是以Si作为加工材料，这就使它相对传统的利用MMIC技术制作的器件的成本大幅度下降，而且由于有微电子技术的支持，使得MEMS的集成化成为可能。
MEMS的这些特点也就决定了它向微小型化、多样性和微电子技术方向不断发展。
根据MEMS和MMIC技术特点，希望能够制成一种结合两种技术优点的器件或电路。
由于微波器件和电路对频率的要求比较高，故在其使用之前必须进行频率的匹配工作，而且器件和电路的个体差异较大，所以匹配工作比较烦琐且无统一的规律可循。
传统的滤波器版图面积比较大，而且频率较低，故准备设计并制作一个利用MEMS技术制作的滤波器，采用三维电容和高Q值电感器件，从而可以比较精确和方便的调整电路的固有频率，并且比较有效的缩小版图面积，体现其高集成的特性。
微波无源器件
第6章微波无源器件微波器件有源器件:无源器件:放大器、混频器、倍频器…基本元件（R、C、L）、阻抗变换器、定向耦合器、功率分配器、环行器…波导型同轴型微带型微波元件6.1 微波基本元件v6.1.1 微带基本元件一、集总参数元件(l <<λ)微带线1、电阻用钽（tan)、镍、铬合金材料蒸发在基片上，两端由微带引出2、电容6.1 微波基本元件v 6.1.1 微带基本元件一、集总参数元件(l <<λ)二、半集总参数元件(l 与λ接近) 6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件≈b dY b B c g 2csc ln 4πλ1、膜片a 、电容膜片：b 、电感膜片−≈a d Y a B c g 22πλctg 谐振窗2、螺钉 6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件3、终端负载(一) 匹配负载吸收入射波的全部功率。
使传输线工作于行波状态。
对匹配负载的基本要求是：（1）有较宽的工作频带，（2) 输入驻波比小和一定的功率容量。
Z L =Z c0==Γc in Z Z 作用: 6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件3、终端负载(一) 匹配负载吸收入射波的全部功率。
使传输线工作于行波状态。
对匹配负载的基本要求是：（1）有较宽的工作频带，（2) 输入驻波比小和一定的功率容量。
Z L =Z c0==Γc in Z Z 作用:(二）短路负载作用:将电磁能量全部反射回去。
Z L =0l tg jZ Z c in β=6.1 微波基本元件v 6.1.2 波导基本元件3、终端负载抗流式(二）短路负载作用:将电磁能量全部反射回去。
Z L =0l tg jZ Z c in β=v 6.1.4 波型与极化变换器6.1 微波基本元件1．方-圆变换器2．线-圆极化变换器v 6.1.5 衰减器和相移器6.1 微波基本元件1、衰减器理想的衰减器应是只有衰减而无相移的二端口网络，其散射矩阵为[]S e e l l =−−00αα衰减器的衰减量表示为：oi A P PL log 10=截止式v 6.1.5 衰减器和相移器6.1 微波基本元件2、相移器移相器是对电磁波只产生一定的相移而不产生能量衰减的微波元件，它是一个无反射、无衰减的二端口网络。
基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真
基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真1. 引言1.1 概述现代通信系统对于微波和毫米波频段的需求越来越高，这促使了微波毫米波芯片设计与仿真技术的快速发展。
薄膜集成无源器件技术在微波毫米波芯片设计中起到了至关重要的作用。
它通过采用薄膜材料和无源器件的集成，可以有效地实现高性能、小尺寸、低功耗以及良好的可扩展性和一体化功能。
1.2 文章结构本文将重点介绍基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真方法。
首先，我们将简要介绍薄膜集成无源器件技术的基本原理、主要应用领域以及技术发展趋势。
然后，我们将详细讨论微波毫米波芯片设计与仿真的步骤，包括设计前准备工作、器件选择和参数确定，以及电磁场仿真与分析方法。
接着，我们将通过一个具体案例研究来展示薄膜集成无源器件在微波毫米波芯片设计中的应用。
最后，我们将总结研究结果并展望未来的发展方向。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真方法，并通过具体案例研究来验证该方法的有效性和可行性。
通过深入了解该技术在通信系统中的应用，旨在推动微波毫米波芯片设计领域的进一步发展，为实现高性能、小尺寸、低功耗和多功能一体化的微波毫米波芯片提供参考和指导。
2. 薄膜集成无源器件技术2.1 基本原理薄膜集成无源器件技术是一种将微波毫米波电路中的无源器件（例如电容、电感、电阻等）直接整合在芯片上的技术。
它利用先进的制程工艺将薄膜材料（如金属、铁氧体等）通过多层沉积和纳米加工工艺，在芯片表面形成了所需的器件结构。
与传统离散元件相比，薄膜集成无源器件技术具有尺寸小、频带宽、功耗低以及可靠性高等优势。
2.2 主要应用领域薄膜集成无源器件技术在微波毫米波电路设计中具有广泛的应用领域。
它可以应用于天线系统中的耦合结构设计，改善天线的辐射特性；在滤波器设计中，实现更为精确和复杂的频率选择功能；在功分网络设计中，实现信号的分配和合并；在延迟线设计中，提供信号传输时延等。
基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真
基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真微波和毫米波技术已经成为了现代无线通信、雷达和射频领域的重要关键技术。
薄膜集成无源器件技术在微波毫米波芯片设计与仿真中扮演着关键的角色。
本文将探讨基于薄膜集成无源器件技术的微波和毫米波芯片设计与仿真的方法和挑战。
薄膜集成无源器件技术是一种通过在介质薄膜上制备电子元器件的方法。
在微波和毫米波频段下，由于电路尺寸较小，传统的晶体管和集成电路芯片往往难以满足要求。
薄膜集成无源器件技术则可以制备具有更高性能和更小尺寸的无源器件，如衰减器、耦合器、滤波器等。
在微波毫米波芯片设计中，首先需要进行电路规划和设计。
通过仿真软件，可以对电路的性能进行理论预测。
例如，在无线通信领域中，设计一款高增益的低噪声放大器是非常重要的。
通过基于薄膜集成无源器件技术的仿真，我们可以优化电路参数，以满足增益、带宽、噪声系数等性能指标的要求。
在仿真过程中，需要考虑的参数包括电路中元件的尺寸、介质材料的参数和介质薄膜的性能等。
这些参数会直接影响到电路的性能。
因此，需要根据设计要求选择合适的薄膜材料和制备工艺，以及确定器件的物理尺寸。
其次，在电路仿真过程中，需要使用合适的仿真软件进行模拟和优化。
常用的仿真软件有ADS、CST、HFSS等。
这些软件可以帮助设计者分析和优化电路的性能，如S参数、功率、增益、带宽、噪声系数等指标。
通过仿真软件，可以绘制出电路的频率响应图、瞬态响应图和稳态响应图。
根据仿真结果，可以对电路进行参数的调整和优化，以达到设计要求。
在设计完成后，还需要进行电路的制造和测试。
通过薄膜集成无源器件技术，可以将电路制备在薄膜上，以减小电路的尺寸并提高制造效率。
制造完成后，可以使用测试设备对芯片进行性能测试，以验证设计结果的准确性。
需要注意的是，基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真是一个复杂的过程。
除了需要具备扎实的电路设计和仿真知识外，还需要了解薄膜材料和制备工艺的特性。
《2024年下一代微波无源滤波器件智能综合技术》范文
《下一代微波无源滤波器件智能综合技术》篇一一、引言微波滤波器作为通信系统中的重要元件，对信号的传输、分离以及抑制干扰等起到至关重要的作用。
近年来，随着通信技术的快速发展和5G技术的推广应用，对于微波无源滤波器件的需求愈发迫切，且对器件性能、可靠性和效率等方面的要求也越来越高。
在此背景下，微波无源滤波器件的智能综合技术逐渐成为研究的热点。
本文旨在探讨下一代微波无源滤波器件的智能综合技术，以期为相关研究提供参考。
二、微波无源滤波器件的当前现状当前，微波无源滤波器件在军事通信、航空航天、雷达探测等领域发挥着重要作用。
然而，随着技术的发展，传统滤波器件的缺点也逐渐显现出来，如带宽窄、损耗大、设计复杂等。
因此，如何提高微波无源滤波器件的性能、降低损耗和提高设计效率，成为当前研究的重点。
三、下一代微波无源滤波器件的智能综合技术针对上述问题，下一代微波无源滤波器件的智能综合技术应运而生。
该技术主要涉及以下几个方面：1. 材料科学的应用：采用新型材料如陶瓷材料、超导材料等，提高滤波器的性能和可靠性。
同时，利用材料科学的理论和技术，优化器件的结构设计，降低损耗和提高效率。
2. 人工智能与机器学习的应用：通过人工智能和机器学习算法对微波无源滤波器件进行智能优化设计。
利用算法对器件的电路结构、参数等进行优化调整，以实现更好的滤波性能。
此外，通过机器学习技术对器件的制造过程进行监控和优化，提高生产效率和产品质量。
3. 仿真技术的优化：采用先进的电磁仿真软件对微波无源滤波器件进行仿真分析。
通过优化仿真参数和算法，提高仿真精度和效率，为器件的优化设计提供有力支持。
4. 柔性电路技术的融合：将柔性电路技术与微波无源滤波器件相结合，实现器件的小型化、轻量化和可折叠等特点。
柔性电路技术可以提高器件的可靠性和耐久性，同时降低生产成本。
四、技术应用与展望通过将上述技术应用于微波无源滤波器件的设计、制造和应用过程中，可以显著提高器件的性能、降低损耗和提高设计效率。
一种新型SISL分支线3 dB定向耦合器
间存在 90°相移，端口 4 隔离。图 4 中，λg 为中心 频率工作波长，Z0 为归一化阻抗。
Z0 ①
Z0/√￣2
Z0 ②
Z0
④ Z0
λg/4 λg/4
Z0/√￣2
Z0
③ Z0
图4 分支线定向耦合器原理
耦合器散射参数[12] 为
S=−
√1 2
0 j 1
j 0 0
1 0 0
0 1 j
01 j0
基于上述原理，设计一款中心频率工作于
第4期
牟成林，等：一种新型 SISL 分支线 3 dB 定向耦合器
·45·
2.45 GHz 的 SISL 分支线定向耦合器，其金属导带 所在的 G5 金属层结构如图 5(a) 所示。在正交混 合网络的中心敷铜，使每一条支线都保持相同尺 寸的 SISL 传输通路，通路两侧用金属通孔模拟金 属边界条件，实现电磁屏蔽。介质基板堆叠利用 金属通孔进行定位，铆钉穿过金属通孔将 5 层介 质基板铆接在一起，实现 SISL 结构的自封装。
·44·
应
用
科
技
第 48 卷
1 介质集成悬置线结构及设计
图 1 为 SISL 的三维结构图，由 5 层双面敷铜 的介质基板构成，介质基板和金属层自上而下分 别命名如图 1 所示。将第 2 层和第 4 层介质基板 局部切除形成空气腔，在空气腔周围由金属通孔 模拟金属波导的边界条件，实现电磁屏蔽，其 横截面如图 2 所示。5 层介质基板（substrate，Sub） 材料均为 FR-4，微波电路设计在 Sub3 的上层 G5 金 属层。
3 测试结果与分析
耦合器整体尺寸为 53.6 mm×58.3 mm×3.8 mm， 实物如图 7 和图 8 所示。在实际加工时，将 SMA 接 头 的 法 兰 盘 焊 接 到 SISL 结 构 G1 层 和 G10 层 ， 实现共同接地。在 Sub1 和 Sub5 耦合器端口处增 加一排金属通孔，缩短电流路径，改善过渡结构 的电性能。
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微波无源器件三维集成技术研究
微波无源器件是指不需要外部能量输入即可进行微波信号处理或传输的器件，如耦合器、分路器、滤波器、延迟线等。
三维集成技术是指将多个微波无源器件集成在一起，形成一个更加复杂、功能更强的整体系统。
目前，微波无源器件三维集成技术已经成为微波技术的前沿领域之一。
三维集成技术具有结构紧凑、性能优良、尺寸小等优点，能够实现高集成度和高性能的微波无源器件。
常见的三维集成技术包括球栅型连接、Laminated circuit（LC）和Torus连接等。
球栅型连接技术是将各种微波无源器件进行球栅连接，在寄生电容、进出射频信号抽头和桥接等方面有广泛应用；LC 集成技术是将多层电路板异形切割后粘接成整体，逐层堆叠，实现高精度的微波无源器件组合；Torus连接技术则是采用环形衔接方式进行微波无源器件的连接，具有低损耗、低反射等优点。
随着 5G 等新一代无线通信技术的不断升级，对微波无源器件也提出了更高的要求，三维集成技术的应用也将更加广泛和深入。