基于硅基MEMS工艺的X频段三维集成射频微系统

基于硅基MEMS工艺的宽带射频收发微系统在实现武器装备小型化的过程中具有十分重要的意义。将GaAs多功能芯片、MEMS滤波器等多种工艺制成的射频器件集成到硅晶圆上,利用TSV及晶圆级键合工艺实现一个X频段的射频前端。射频前端包括收发两部分功能,利用它可以实现零中频变频功能及数控衰减功能。其三维结构尺寸为25mm×18mm×1mm,仅为分立器件搭建的射频前端的1/8。测试结果表明,接收部分在通带内增益大于35dB,噪声系数小于6dB,1dB压缩点大于0dBm;发射部分在通带内增益大于9dB。与分立器件搭建的X频段射频前端相比,基于硅基MEMS工艺的射频前端在输出信号IQ一致性上有很大程度的提高,且样品各性能指标符合设计预期,验证了设计的正确性和可行性。

基于硅基MEMS和氮化铝工艺的高集成度射频电路设计技术

小型化和高效散热是综合电子系统设计的两个主要需求。基于硅基MEMS工艺的射频电路具有集成度高、一致性好的特点;基于氮化铝基板工艺的射频电路具有高散热效率、易于多层布线的特点。本文将两者的优势结合起来,采用新型工艺和设计理念对集成的射频前端的三维结构中的垂直互连进行了仿真测试,实现X频段插入损耗小于0.2dB。利用氮化铝工艺实现的功分网络在8GHz^12GHz的频率范围内,S21和S31不小于-4dB,且波动不大于0.1dB。