Генератор для объемных интегральных схем Советский патент 1993 года по МПК H01J29/00 H03B7/14 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в приемно-переда- ющей аппаратуре/а именно в устройствах обработки сигнала.

Цель изобретения - повышение термостабильности, уменьшение шумов и излучения, увеличение самофильтрации, добротности и мощности.

На фиг.1 представлен генератор для объемных интегральных схем: вид сверху, его продольный и поперечный разрезы; на фиг. 2 показан фрагмент генератора с активными элементами.

Генератор для обьемных интегральных схем (фиг.1) содержит щелевую линию 1. первый конец которой является выходом генератора и в которую параллельно включен активный элемент 2 и резонатор 3, выполненный в виде пакета N параллельных металлических слоев 4 с круглыми отверстиями 5, соединенных через слои диэлектрика 6, второй конец щелевой линии соединен с круглым отверстием 5 металлического слоя 4. Центры круглых отверстий 4 смещены один относительно другого, а по периметру внешних краев металлических слоев 4, кроме участка щелевой линии 1, расположены поглощающие пленки 7. В металлических слоях 4 выполнены щелевые шлейфы 8, закороченные на одном конце 9, в которые включены дополнительные активные элементы 10 и которые другим концом соединены с круглыми отверстиями 4.

Генератор для объемных интегральных схем работает следующим образом.

00

со

о ел ел ел

При подаче управляющего напряжения на активные элементы 2,10 возникает генерация СВЧ волн, которые возбуждают в резонаторе 3 волну основного типа Нои. Поскольку для данной волны основной ток протекает по внутреннему краю круглых отверстий 5, то потери в резонаторе практичв ски равны потерям в диэлектрике (Q 10j. Потери за счет других типов волн исключаются, благодаря выбору запредельных размеров слоев диэлектрика 6 (di До/2Л) и введению поглощающих пленок 7 на внешние стороны металлических слоев 4. Экспериментально получено, что улучшение самофильтрации резонатора 3 достигается при смещении соседних центров круглых отверстий на величину не более 0,1 Ло/Vg). Рост числа активных элементов 10, включенных в щелевые шлейфы 8 позволяет увеличить выходную мощность генератора. Потери на излучение исключаются благодаря введению со стороны край- них металлических слоев экранов либо параметры крайнего слоя диэлектрика должны удовлетворять следующему условию g - 2 я/До, где g - поперечное (в плоскости слоя) волновое число.

Увеличение функциональных возможностей генератора, например, для суммирования мощности, в каждый металлический слой включены активные элементы или для распределения мощности по слоям в объемной интегральной схеме а слоях металлизации выполнены выходные щелевые линии. В зависимости от функции генератора активные элементы в резонаторе могут быть генераторными, усилительными, варактор- ными и др. Резонатор может быть возбужден не только щелевой линией, но и полосковой, копланарной, диэлектрической, в также активными пучками электромагнитных полей. Конструктивной красотой генератора является возможность выполнения резонатора по монолитной технологии совместно с активными элементами,

Формула изобретения 1. Генератор для объемных интегральных схем, содержащий щелевую линию, первый конец которой является выходом генератора, в которую параллельно включен активный элемент, и резонатор, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения термостабильности и уменьшения шумов, резонатор выполнен в виде пакета параллельных N слоев металлизации с отверстиями, расположенными одно под другим, соединенных через слои диэлектрика с диэлектрической проницаемостью EI, где I - номер слоя, и толщинами di До/2 v , где До-длина волны, щелевая линия выполнена в 1-м слое металлизации, причем первый ее конец подключен к внешней кромке металлизации, а второй - к внутренней.

2.Генератор по п. 1, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения самофильтрации, центры отверстий металлизации смещены один относительно другого на величину не более 0,1ДоЛ, а на внешней кромке 2-й, 3-й,.... N-й металлизации нанесены поглощающие пленки на расстояниях

не менее di от их внешних кромок.

3.Генератор по п. 1, о тли ч а ю- щ и и с я тем, что с целью увеличения мощности сигнала, в металлизация выполнены щелевые шлейфы, закороченные на одном конце, в которые включены дополнительные активные элементы и которые другим концом подключены к внутренней кромке соответствующей металлизации.

4.Генератор по п.Т, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью уменьшения излучения, в резонатор со стороны крайних металлизации введены экраны.

Использование: изобретение относится к электронике СВЧ и может быть использовано в устройствах обработки сигнала. Сущность изобретения: генератор для обьемных интегральных схем содержит входную щелевую линию, активный элемент и резонатор, выполненный из слоев металлизации, расположенных через слои диэлектрика с вырезанными круглыми отверстиями друг под другом, на внешних краях слоев металлизации расположены поглощающие пленки, в слоях металлизации вырезаны шлейфы щелевых линий, в которые включены активные элементы. Повышение термостабильности и уменьшение шумов генератора достигается в результате увеличения добротности резонатора при выборе расстояния между слоями металлизации, обеспечивающем запредельность участков плоских волноводов образованных ими. 2 ил.

4

Ч

I // /

V

// /

J

(jtotf

Фиг. Z