專利名稱：多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種主要用于移動(dòng)通信、雷達(dá)、電子對抗和儀器等電子系統(tǒng)和設(shè)備中的部件，屬于砷化鎵微波單片集成控制電路的技術(shù)領(lǐng)域。
在多倍頻程砷化鎵微波單片集成控制電路領(lǐng)域內(nèi)，由于多倍頻程砷化鎵微波單片集成電路反射型單刀單擲和單刀雙擲開關(guān)，具有工作頻率范圍寬、體積小、重量輕、開關(guān)速度快、無功耗和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在許多現(xiàn)代先進(jìn)的電子系統(tǒng)和設(shè)備中倍受歡迎。描述這種產(chǎn)品性能的參數(shù)和主要技術(shù)指標(biāo)有1)工作頻率帶寬；2)插入損耗；3)隔離度；4)輸入和輸出駐波；5)開關(guān)速度；6)芯片尺寸；7)芯片間電性能一致性。
同類產(chǎn)品由于電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、材料選擇及工藝實(shí)現(xiàn)途徑本身的缺陷，存在下列缺點(diǎn)1)輸入和輸出駐波指標(biāo)較差；2)頻率高端隔離度差；3)芯片間電性能由于受工藝控制參數(shù)精度影響一致性差；4)長期工作穩(wěn)定性較差；5)成品率低。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的就是提供能有較好輸入和輸出駐波指標(biāo)，頻率高端隔離度高，芯片間電性能受工藝控制參數(shù)精度影響小，長期工作穩(wěn)定性好和成品率高的多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)。
本實(shí)用新型的多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)由微帶線、場效應(yīng)晶體管等所組成，在單刀單擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)電路中，微帶線X1的一端接信號(hào)輸入端P1，另一端接晶體管T1的源極，晶體管T1的柵極通過電阻R1與控制端K1連接，砷化鎵場效應(yīng)晶體管T1的漏極接微帶線X2，微帶線X2的另一端接微帶線X3及晶體管T2、T3的漏極；微帶線X3的另一端接微帶線X4及晶體管T4、T5的漏極；微帶線X4的另一端接微帶線X5及晶體管T6、T7的漏極；微帶線X5的另一端接微帶線X6及晶體管T8、T9的漏極；微帶線X6的另一端為輸出端P2；晶體管T2-T9的源極接地，柵極分別通過電阻R2-R9的接控制端K2。由兩個(gè)單刀單擲多倍頻砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)相并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)單刀雙擲多倍頻砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)，即將微帶線X1和對稱的微帶線X11與微帶線X0相接，微帶線X0的另一端為信號(hào)輸入端P1，微帶線X6和微帶線X16的外端為兩個(gè)輸出端P2、P3，對稱的兩部分電路中砷化鎵場效應(yīng)晶體管T1-T9共控制端K1、砷化鎵場效應(yīng)晶體管T11-T19共控制端K2。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1)大幅度改善了導(dǎo)通態(tài)輸入和輸出駐波指標(biāo)；2)大幅度提高了頻率高端的隔離度；3)提高了長期工作穩(wěn)定性；4)簡化了工藝；5)提高了成品率。


圖1是本實(shí)用新型單刀單擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)的電路原理圖。其中有一個(gè)信號(hào)輸入端P1和一個(gè)信號(hào)輸出端P2及一對互補(bǔ)的控制信號(hào)端K1和K2。
圖2是本實(shí)用新型單刀雙擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)的電原理圖。有一個(gè)信號(hào)輸入端P1和兩個(gè)信號(hào)輸出端P2和P3及一對互補(bǔ)的控制信號(hào)端K1和K2。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案如下本實(shí)用新型的多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)分單刀單擲和單刀雙擲兩種形式，以下對這兩種形式的實(shí)施方案和工作原理分別進(jìn)行描述。
1)單刀單擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)由一只串聯(lián)開關(guān)砷化鎵金屬／半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(T1)、八只并聯(lián)開關(guān)砷化鎵金屬／半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(T2-T9)、電阻(R1-R9)、微帶線(X1-X6)、通孔接地端和一組互補(bǔ)控制端(K1、K2)構(gòu)成。在單刀單擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)電路中，微帶線X1的一端接信號(hào)輸入端P1，另一端接晶體管T1的源極，晶體管T1的柵極通過電阻R1與控制端K1連接，晶體管T1的漏極接微帶線X2，微帶線X2的另一端接微帶線X3及晶體管T2、T3的漏極；微帶線X3的另一端接微帶線X4及晶體管T4、T5的漏極；微帶線X4的另一端接微帶線X5及晶體管T6、T7的漏極；微帶線X5的另一端接微帶線X6及晶體管T8、T9的漏極；微帶線X6的另一端為輸出端P2；晶體管T2-T9的源極接地，柵極分別通過電阻R2-R9的接控制端K2。由兩個(gè)單刀單擲多倍頻砷化鎵集成微波單片集成反射型開關(guān)相并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)單刀雙擲多倍頻砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)，即將微帶線X1和對稱的微帶線X11與微帶線X0相接，微帶線X0的另一端為信號(hào)輸入端P1，微帶線X6和微帶線X16的外端為兩個(gè)輸出端P2、P3，對稱的兩部分電路其共控制端K1、K2。當(dāng)控制信號(hào)電平為零伏時(shí)，開關(guān)砷化鎵場效應(yīng)晶體管為導(dǎo)通(低阻抗)態(tài)，當(dāng)控制信號(hào)電平為1至1．5倍開關(guān)砷化鎵場效應(yīng)晶體管夾斷電壓(負(fù)極性電壓)時(shí)，為關(guān)斷(高阻抗)態(tài)。工作時(shí)，T1導(dǎo)通，T2-T9關(guān)斷為傳輸態(tài)。T1關(guān)斷，T2-T9導(dǎo)通為隔離態(tài)。
2)單刀雙擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)由兩只完全對稱的臂組成，每只臂均由一只串聯(lián)開關(guān)砷化鎵金屬／半導(dǎo)體效場應(yīng)晶體管(T1或T11)、八只并聯(lián)開關(guān)砷化鎵金屬／半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(T2-T9或T12-T19)、電阻(R1-R9或R11-R19)、微帶線(X1-X6或X11-X16和X0)、通孔接地端和一組互補(bǔ)控制端(K1、K2)構(gòu)成。
根據(jù)以上所述，按照圖1和圖2的電路圖，采用砷化鎵單片電路制造工藝，便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1．一種多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)由微帶線、場效應(yīng)晶體管等所組成，其特征在于在單刀單擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)電路中，微帶線X1的一端接信號(hào)輸入端P1，另一端接砷化鎵場效應(yīng)晶體管T1的源極，晶體管T1的柵極通過電阻R1與控制端K1連接，晶體管T1的漏極接微帶線X2，微帶線X2的另一端接微帶線X3及晶體管T2、T3的漏極；微帶線X3的另一端接微帶線X4及晶體管T4、T5的漏極；微帶線X4的另一端接微帶線X5及晶體管T6、T7的漏極；微帶線X5的另一端接微帶線X6及晶體管T8、T9的漏極；微帶線X6的另一端為輸出端P2；晶體管T2-T9的源極接地，柵極分別通過電阻R2-R9的接控制端K2。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)，其特征在于由兩個(gè)單刀單擲多倍頻砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)相并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)單刀雙擲多倍頻砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)，即將微帶線X1和對稱的微帶線X11與微帶線X0相接，微帶線X0的另一端為信號(hào)輸入端P1，微帶線X6和微帶線X16的外端為兩個(gè)輸出端P2、P3，對稱的兩部分電路中砷化鎵場效應(yīng)晶體管T1-T9共控制端K1、砷化鎵場效應(yīng)晶體管T11-T19共控制端K2。
專利摘要多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)是一種用于通訊等領(lǐng)域的部件,在單刀單擲多倍頻程砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)電路中,微帶線X1的一端為信號(hào)輸入端P1,微帶線X2－X6串聯(lián)相接,微帶線X6的外端為信號(hào)輸出端P2,晶體管T1的柵極通過電阻R1與控制端K1連接,晶體管T2－T9的源極接地,柵極分別通過電阻R2－R9的接控制端K2,由兩個(gè)單刀單擲多倍頻砷化鎵微波單片集成反射型開關(guān)相并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)單刀雙擲開關(guān)。
文檔編號(hào)H03K17/56GK2417636SQ00220020
公開日2001年1月31日 申請日期2000年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月19日
發(fā)明者戴永勝, 陳堂勝 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第五十五研究所