[发明专利]多功能高频集成电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于毫米波和微波应用的集成电路，特别涉及能根据所连接的外部元件而提供各种高频信号功能的公用电路配置。

背景技术

本发明涉及高频电路设备，特别涉及毫米波和微波设备。目前能够实现低成本和低噪声制造的集成电路制造技术称为MMIC技术，并通常为单片和复合制造工艺技术。

用于通信和雷达领域的MMIC高频设备包括基本振荡器、电压控制振荡器、混频器和变频器等，以及功率大于注入信号的注入锁定信号源。每个上述的高频设备都是本领域所公知的，并在采用各种电路元件(包括场效应晶体管、变容二级管、二极管等等)的各种电路配置中实施。

作为MMIC技术中的通常行为，为每个新的应用选用新的设计结构。这自然地给程序开发添加了费用和时间延迟。因此，需要一种公用的电路模块，它能根据外部元件和/或与其连接的一个或多个信号源而执行选定的高频电路功能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于通信应用的多功能集成电路模块，它能根据MMIC混合或集成电路制造技术而容易地制造。

本发明的另一个目的是提供一种多功能集成电路模块，它作为基本电路结构，可以采用作为选定的高频设备，根据与其连接的外部元件而实现特定的高频电路功能。

根据本发明，多功能高频集成电路结构和电路配置包括振荡器电路，通过带状线联结器(stripline coupler)连接到缓冲放大器。振荡器电路包括输入终结区，其连接到三个输入终结端口。输入终结端口中的第一个直接连接到谐振器，以电连接到选定的信号源或负载，输入终结端口中的第二个电连接到固定或可变的电势源，剩下的输入终结端口通过另一个带状线联结器连接到谐振器输入终结区，而且要连接到另一个选定的信号源。根据所选择的电路元件和与输入终结端口相连接的信号源，多功能高频集成电路可以用作电压控制振荡器、低相位噪声振荡器、直接上或下信号变频器、或者注入锁定振荡器，等等。

附图说明

图1显示的是根据本发明的多功能振荡器电路的方框图；

图2显示的是根据本发明的多功能振荡器的MMIC布局的平面图；

图3显示的是根据本发明的多功能振荡器的等效电路的示意电路图；

图4显示的是采用了本发明的多功能振荡器的电压控制振荡器的方框图；

图5显示的是采用了本发明的多功能振荡器的低相位噪声振荡器的方框图；

图6显示的是采用了本发明的多功能振荡器的谐频乘法器的方框图；

图7显示的是采用了本发明的多功能振荡器的注入锁定振荡器的方框图；

图8显示的是采用了本发明的多功能振荡器的子谐波上变频器的方框图；

图9显示的是采用了本发明的多功能振荡器的子谐波下变频器的方框图。

优选实施例详述

图1显示的是本发明的多功能高频集成电路100的部分示意方框图，其包括底板110和由数字111指示的接地面。在底板110上有振荡器元件120、缓冲放大器电路130、包含机械可调的开放抽头(openstub)谐振器的第一传输线带状联结器140、第二传输线带状联结器180。振荡器元件120作为振荡器电路中的负电阻。集成电路100还包括信号接收终端端口150和155、输出端口160、以及分别用于接收第一和第二偏压电势源的第一和第二偏压端口170和190。

这样构建集成电路100，从而偏压端口170通过串行去耦网络175电连接到振荡器元件120的控制终结输入装置121，并电连接到缓冲放大器130的控制终结输入装置131。另外，偏压端口190通过串行去耦网络195电连接到振荡器元件120的偏压终结输入装置125，并连接到缓冲放大器130的偏压终结输入装置135。

输出端口160电连接到缓冲放大器130的输出终结装置137。信号接收终端端口150直接连接到振荡器元件120的信号输入终结装置122，信号接收端口155通过带状线联结器140连接到振荡器元件120的另一个信号输入终结装置124。振荡器元件120的输出终结装置127通过带状线联结器180电连接到放大器130的信号输入装置132。