MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)即单片微波集成电路,是一种在微波频段上使用的射频集成电路。通常是利用半导体工艺,将高频率的电路器件(例如二极管、晶体管、电感器、电容器等)集成在同一块芯片上,以达到更高的性能、更小的尺寸和更低的功耗。
它的主要优点是尺寸小,成本低,性能稳定,可重复性好等等,可以广泛应用于 5G 通讯、雷达系统、无线电系统、天线等领域。
相较于离散化电路,MMIC 有以下优点:
1. 尺寸小:由于将电路集成在一个芯片上,整个电路的面积可以十分紧凑,比离散化电路更便于设计和布局。
2. 高性能:由于电路器件集成在了同一块芯片上,信号传输的路径变得更短,从而可以减少传输中的损耗和干扰,性能更加稳定。
3. 低功耗:作为一个集成电路,MMIC 通常需要的功耗很小,使其适合在移动设备等较低功率的应用中使用。
MMIC 拥有广泛的应用领域,其中最常见的包括:
1. 无线通信系统:无线电收发机、蜂窝网络、5G系统、卫星通信等应用中的滤波器、LNA、PA、Mixer等都是典型的 MMIC 设计。
2. 雷达系统:天线阵列、调制器、数字信号处理器、信号放大器等。
3. 标准测量设备:频谱分析仪、矢量网络分析仪、噪声系数仪等都使用 MMIC。
相较于普通集成电路,MMIC 的设计面临以下挑战:
1. 工艺压力:微波射频器件的制造需要更高精度的工艺,不仅需要非常纯净的制造环境,还需要高度准确的加工设备和精细的加工流程。
2. 稳定性:由于信号在射频电路中的传播路径非常短,微小的偏差就会对性能产生很大的影响,因此需要严密的控制设计和制造过程。
3. 噪声处理:在电路中产生的噪声会对微波射频信号造成干扰,因此需要特殊的设计来减少噪声的影响。
4. 热耗散:射频信号在电路中的传输会产生较大的热量,需要特殊的散热设计来保证电路稳定运行。