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Un circuito integrado de microondas de un solo chip es un dispositivo de circuito integrado (ic) que funciona a una frecuencia de microondas (300mhz a 300ghz). Estos dispositivos suelen realizar funciones como la mezcla de microondas, la amplificación de potencia, la amplificación de bajo ruido y los interruptores de alta frecuencia. Las entradas y salidas en dispositivos de circuitos integrados de microondas de un solo chip suelen coincidir con la resistencia característica de 50 ohms. Esto hace que sean más fáciles de usar, ya que los circuitos integrados de microondas de un solo chip en cascada no requieren redes de emparejamiento externas. Además, la mayoría de los equipos de prueba de microondas están diseñados para funcionar en un ambiente de 50 ohm.
A veces también conocido como circuitos integrados de radiofrecuencia (rfic), es un dispositivo de amplificación de alta frecuencia que ha surgido con el desarrollo de la tecnología de fabricación de semiconductores, especialmente la mejora del nivel de control del dopaje de iones y la madurez de la tecnología de Autoensamblaje de transistor. En este tipo de dispositivos, cada resistencia utilizada como componente de retroalimentación y sesgo DC utiliza una resistencia de película delgada con características de alta frecuencia y está encapsulada en un chip con cada dispositivo activo, haciendo que haya poca conexión entre los componentes, minimizando así la inducción del circuito y minimizando la capacidad de distribución. Por lo tanto, se puede utilizar en amplificadores de circuitos integrados de microondas de un solo chip con alta frecuencia de trabajo y alto ancho de banda.
Los circuitos integrados de microondas de un solo chip son pequeños (de 1 mm cuadrado a 10 mm cuadrados) y se pueden producir a gran escala, lo que hace que dispositivos de alta frecuencia como los teléfonos móviles sean muy populares. Los circuitos integrados de microondas de un solo chip se fabricaron originalmente con arsénico de galio (gaas), un semiconductor compuesto del Grupo III - V. En comparación con el silicio (si), un material tradicional utilizado para lograr ic, tiene dos ventajas básicas: la velocidad del dispositivo (transistor) y el sustrato semiaislante. Ambos factores ayudan al diseño de las funciones del Circuito de alta frecuencia. Sin embargo, a medida que el tamaño característico de los Transistor disminuye, la velocidad de la tecnología a base de silicio se acelera gradualmente, y ahora la tecnología de silicio también se puede utilizar para fabricar circuitos integrados de microondas de un solo chip. En comparación con gaas, la principal ventaja de la tecnología si es su bajo costo de fabricación. El diámetro de las pastillas de silicio es mayor, lo que reduce el costo del chip, lo que ayuda a reducir el costo del ic.
Aplicación de circuitos integrados de microondas de un solo chip
Los circuitos integrados de microondas de un solo chip se han convertido en un pilar importante en el desarrollo de diversas armas de alta tecnología y se utilizan ampliamente en diversos misiles tácticos avanzados, guerra electrónica, sistemas de comunicación, radares de matriz por fases terrestres, marítimas y aéreas (especialmente radares aerotransportados y espaciales). También se utilizan en telefonía móvil, comunicaciones inalámbricas, redes personales de comunicaciones por satélite y sistemas de posicionamiento global. en áreas como la recepción de satélites en tiempo real y los sistemas automáticos anticolisión de ondas milimétricas, el enorme mercado está creciendo rápidamente.
Características de los circuitos integrados de microondas de un solo chip
1) debido a que los materiales de sustrato como Gaas e INP tienen una alta movilidad electrónica, una brecha de banda ancha, un amplio rango de temperatura de trabajo y un buen rendimiento de transmisión de microondas, los circuitos integrados de microondas de un solo chip tienen las características de baja pérdida de circuito, bajo ruido, banda ancha, gran rango dinámico, alta potencia y alta eficiencia adicional, Y una fuerte resistencia a la radiación electromagnética.
2) el circuito integrado de microondas de un solo chip tiene un diseño flexible, una alta densidad de componentes y pocos cables y puntos de soldadura. En comparación con los circuitos de microondas / ondas milimétricas hechos de componentes discretos o circuitos híbridos, tienen las ventajas de pequeño tamaño, peso ligero, alta fiabilidad, banda de trabajo ancha y bajo consumo de energía. Se pueden utilizar para integrar sistemas de guerra electrónica, radares de apertura sintética aerotransportados, terminales de sistemas de comunicación por satélite y equipos de control de terminales de municiones guiadas de precisión.
Según las diferencias entre los materiales de fabricación y la estructura del circuito interno, los circuitos integrados de microondas de un solo chip se pueden dividir en dos categorías: uno es el mmic basado en Transistor de silicio y el otro es el circuito integrado de microondas de un solo chip de Transistor de efecto de campo de arsénico de galio (gaas fets). Los circuitos integrados de microondas de un solo chip Gaas FET tienen las características de alta frecuencia de trabajo, amplio rango de frecuencia, gran rango dinámico y bajo ruido, pero son caros y menos aplicados; El circuito integrado de microondas único de Transistor de silicio tiene un excelente rendimiento, fácil de usar, bajo precio y una amplia gama de aplicaciones.
