[发明专利]通过操作设置点的片上数字分布对微波电路性能的优化

说明书

技术领域

本发明涉及微波电路，更具体地说，涉及一种为期望的性能建立运行条件 并接着以数字格式存储和使用建立所述条件的校准数据(calibration data)。

背景技术

近年来，无线和微波技术的使用在消费应用和商业应用中得到巨大的发 展。这促进了便携式和手持设备的发展，在此这些设备可由各种个体使用，从 站场上的士兵到与她们的孩子进行联系的母亲。无线和微波技术已经得到广泛 使用，并且其使用还在不断增加，其包括但不限于，无线电接收设备、电话通 信、因特网电邮、因特网网页浏览器、全球定位、无线计算机外围设备、无线 网络、安全标记和库存导航(in-store navigation).

在使用微波信号的微波电路中，具有高度敏感的用于提供发送和接收功 能的微波电子元件链。这些微波电路一般步进需要直接对微波信号进行处理， 如放大、衰减、混频或检测，还需要一些辅助功能，如功率监测、信号识别和 控制。另外这些功能可由后混频(post mixing)来实现，这样与原接收到的信 号相比，信号的频率较低，一般被称为中频(IF)。例如，后者可包括：用于 无线电、电话通信的调制信号的提取，无线或卫星网络中来自其载波的数据或 视频信号，使用RFID进行的库存管理(inventory management)，和军事应用 中(例如导弹威胁检测(missile threat detection))来自微波载波的模拟信号识 别和分析。

在用于这些应用的设备制造中，需要不断地对微波电路降低成本，提高 性能、容量(volume)并增强适应性。这些需求带来大量的微波电路，包括由 离散元件或使用单片微波集成电路构建的微波电路。另外，半导体制造方法的 杠杆作用将导致具有自己的制造方法-制造设备(Fab)的微波电路的供应商的 和采用商业制造方法(委托加工(foundry))的微波电路的供应商的产生，后者 被称为无生产线操作(Fabless operation)。因此，无生产线操作一般是设计成 具有指定公差和限制的预定制造工艺流程，一般被称作设计规则。例如，IBM 使用三组设计规则CMOSCMOS 和CMOS 为RF CMOS产 品提供委托加工准入权(foundry access)。这些基于三种不同的平版印刷 (lithography)工艺，即250nm、180nm和130nm，以及设计、金属布线和 布图规则。

在很多例子中，无生产线公司授权自身具有制造设备的公司委托加工， 并在较小的市场上提供产品。一般，国外的无生产线公司允许委托加工方使用 较旧的设计规则，然而委托加工的国内集团获取新的改进的规则、工艺，同时 也被允许改变布图设计规则以改进性能、降低费用并提高竞争优势。

本领域技术人员知悉，对于国内设计者或是基于无生产线设计者而言， 在半导体设备的制造工艺中，每一次运转之间的偏差(variation)将导致电路 的许多基础参数的偏差和技术要素(如晶体管、电阻、电容和电感)的品质偏 差。这些技术要素可看作半导体技术的基础器件。在无生产线设计的旧设计规 则中，对于特定的工艺，对电阻设置±25％的公差并不罕见。这样，设置在电 路中的电阻，如其期望值是100Ohms，在最后制成的一批或多批电路中，其 阻值可低至75Ohms或高达125Ohms。电阻公差的结果是依照同一组设计规 则的成品围绕着额定设计值分布。作为基础微波设备元件，如晶体管，当其偏 离其标称设计点时，其关键性能特性(如增益、输出功率、线性、噪声指数和 带宽)可能会变差。

根据这些设计规则工作的设计者需要设计出一种在整个公差范围内都依 照规格工作的产品(这样虽然提高了产量但是却降低了规格)或是设计出一种 规格较高但是产量较低的产品。这是电路设计领域中众所周知的权衡 (trade-off)。对于微波电路，制造公差需要对微波电路进行功能测试以确定部 件是否满足组件规格。实际上，为产品提供两个或多个规格的惯例是商业上的 一种尝试，为较低规格的部件增加额外的收益。