CN116345100A - 具有非均一微带线宽度以改进s参数对准的平面平衡-不平衡转换器 - Google Patents

Abstract

一种形成于基板上的紧凑型平面平衡‑不平衡转换器包括发夹形导电微带和单端触点。所述发夹形导电微带包括与U形节段一体地形成的第一线性节段和第二线性节段，以及导电耦合在沿着所述第一线性节段的位置处的单端触点。所述第一线性节段和所述第二线性节段各自具有第一特性阻抗且彼此平行，具有形成第一差分触点和第二差分触点的第一末端且具有第二末端。所述U形节段具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗以便实现适当的散射参数对准。所述U形节段可以通常形成为比线性节段更厚或更宽以减小特性阻抗。替代地或另外，共面接地金属形成为更靠近所述U形节段以减小特性阻抗。

Description

具有非均一微带线宽度以改进S参数对准的平面平衡-不平衡 转换器

技术领域

本公开大体上涉及设置于封装式集成电路装置上的平面平衡-不平衡转换器，且更具体地说，涉及具有非均一特性阻抗以改进S参数对准的U形平面平衡-不平衡转换器。

背景技术

高性能毫米波接口用于最大化单片式微波集成电路(MMIC)的性能。通过使用基于球栅阵列(BGA)的封装结构，可以实现用以将MMIC输入输出(IO)信号连接到印刷电路板(PCB)的有成本效益且受性能推动的封装技术。这些封装的例子是嵌入式晶片级球栅阵列(eWLB)、倒装芯片芯片级封装(FCCSP)、倒装芯片球栅阵列(FCBGA)以及面板级封装(PLP)。

通常使用从MMIC硅管芯到PCB板的电流连接，包括两个中间过渡。第一过渡是管芯到封装过渡，会将管芯连接到封装基板层压板或将管芯连接到封装基板的介电层之上的金属化层。往往会使用硅电路系统的差分实施方案，因为这降低有源电路系统对例如存在于封装层压板上的PCB线或迹线上的外部共模信号的敏感度。使用差分电路实施方案的结果是，管芯到封装过渡也是有差分的。

第二过渡是封装到PCB接口，会使用焊球球栅阵列将封装连接到PCB。这一接口可设计成有差分或单端的。差分实施方案使用两条信号线，这可能会占用PCB上的空间并且可能会引起对PCB上的电源、接地和其它数字连接的布设约束。因此，往往在PCB上使用单端连接，例如以给单端天线馈电。另一原因是，使用单端发射线进行路由可能比使用平衡差分发射线进行路由更容易实现。

在用于汽车雷达的一些毫米(mm)波封装中，所有的mm波接口在管芯到封装和封装到PCB接口处都是有差分的。这意味着应在PCB上添加用以将信号从平衡转换为单端(不平衡)的额外电路组件。这一电路组件通常被称为“平衡-不平衡转换器”，并且用于使用具有探针的设备测量性能或连接到基于标准微带的天线以在自由空间中辐射功率。

发明内容

根据一种实施方式，一种形成于基板上的紧凑型平面平衡-不平衡转换器包括：

发夹形导电微带，其包括：

彼此平行的第一线性节段和第二线性节段，其具有形成第一差分触点和第二差分触点的第一末端且具有第二末端，其中所述第一线性节段和所述第二线性节段具有第一特性阻抗；以及

一体地形成于所述第一线性节段和所述第二线性节段中的第二者处的U形节段，其中所述U形节段具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗；以及

单端触点，其导电耦合在沿着所述第一线性节段的位置处。

在一个或多个实施方式中，所述发夹形导电微带和所述单端触点形成导电发射线转换器，所述导电发射线转换器在具有指定操作频率的单端信号与差分信号之间进行转换。

在一个或多个实施方式中，选择所述第二特性阻抗以实现散射参数对准。

在一个或多个实施方式中，所述发夹形导电微带被配置成将在所述单端触点处接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述第一差分触点和所述第二差分触点处的具有大约相等幅度和180度相位差的第一差分信号和第二差分信号，并且其中所述发夹形导电微带被配置成将在所述第一差分触点和所述第二差分触点处接收到的具有指定操作频率、具有180度相位差的差分信号组合成所述单端触点处的单端信号。

在一个或多个实施方式中，选择沿着所述第一线性节段的所述位置，使得对于既定操作频率，沿着所述发夹形导电微带的所述位置与所述第二线性节段的第一末端之间的电距离比所述位置与所述第一线性节段的所述第一末端之间的电距离长半波长。

在一个或多个实施方式中，所述第一线性节段和所述第二线性节段具有均一宽度，并且其中所述U形节段具有大于所述均一宽度的宽度。

在一个或多个实施方式中，所述U形节段在正交方向和纵向方向中的至少一者上加宽。

在一个或多个实施方式中，所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器另外包括共面接地金属，所述共面接地金属设置于所述基板上并且与所述第一线性节段和所述第二线性节段的外周分离开均一间隙且与所述U形节段的外周分离开小于所述均一间隙的更窄间隙。

在一个或多个实施方式中，所述第一线性节段和所述第二线性节段具有均一宽度并且其中所述U形节段具有所述均一宽度，所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器另外包括共面接地金属，所述共面接地金属设置于所述基板上并且与所述第一线性节段和所述第二线性节段的外周分离开均一间隙且与所述U形节段的外周分离开小于所述均一间隙的更窄间隙。

根据另一种实施方式，一种封装式集成电路包括：

基板；以及

由发夹形导电微带形成于所述基板上的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其包括：

彼此平行的第一线性节段和第二线性节段，其具有形成第一差分触点和第二差分触点的第一末端且具有第二末端，其中所述第一线性节段和所述第二线性节段具有第一特性阻抗；以及

一体地形成于所述第一线性节段和所述第二线性节段中的第二者处的U形节段，其中所述U形节段具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗，其中选择所述第二特性阻抗以实现散射参数对准；以及

单端触点，其导电耦合在沿着所述第一线性节段的位置处。

在一个或多个实施方式中，所述封装式集成电路另外包括：

天线，其电耦合到所述单端触点；以及

通信电路系统，其安装到所述基板且具有分别耦合到所述第一差分触点和所述第二差分触点的第一电端口和第二电端口，其中所述通信电路系统经由所述天线和所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器与外部网络通信。

在一个或多个实施方式中，所述通信电路系统包括接收器电路系统，其中所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器被配置成将所述天线接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述接收器电路系统的所述第一电端口和所述第二电端口处的第一差分信号和第二差分信号，并且其中所述第一差分信号和所述第二差分信号具有大约相等幅度和180度相位差。

在一个或多个实施方式中，所述通信电路系统包括发射器电路系统，并且其中所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器被配置成将所述发射器电路系统以指定操作频率提供的且具有180度相位差的差分信号组合成单端信号以供所述天线发射。

在一个或多个实施方式中，所述通信电路系统包括收发器电路系统，并且其中所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器被配置成将所述天线接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述收发器电路系统的所述第一电端口和所述第二电端口处的具有180度相位差的第一差分信号和第二差分信号，并且被配置成将所述收发器电路系统以指定操作频率提供的且具有180度相位差的差分信号组合成单端信号以供所述天线发射。

在一个或多个实施方式中，所述发夹形导电微带被配置成将在所述单端触点处接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述第一差分触点和所述第二差分触点处的具有大约相等幅度和180度相位差的第一差分信号和第二差分信号，并且被配置成将在所述第一差分触点和所述第二差分触点处接收到的具有指定操作频率、具有180度相位差的差分信号组合成所述单端触点处的单端信号。

在一个或多个实施方式中，所述第一线性节段和所述第二线性节段具有均一宽度，并且其中所述U形节段具有大于所述均一宽度的宽度。

在一个或多个实施方式中，所述U形节段在正交方向和纵向方向中的至少一者上加宽。

在一个或多个实施方式中，所述U形节段在正交方向和纵向方向两者上加宽。

在一个或多个实施方式中，所述封装式集成电路另外包括共面接地金属，所述共面接地金属设置于所述基板上并且与所述第一线性节段和所述第二线性节段的外周分离开均一间隙且与所述U形节段的外周分离开小于所述均一间隙的更窄间隙。

在一个或多个实施方式中，所述第一线性节段和所述第二线性节段具有均一宽度并且其中所述U形节段具有所述均一宽度，所述封装式集成电路另外包括共面接地金属，所述共面接地金属设置于所述基板上并且与所述第一线性节段和所述第二线性节段的外周分离开均一间隙且与所述U形节段的外周分离开小于所述均一间隙的更窄间隙。

附图说明

本发明的实施例借助于例子来说明并且不受附图限制。图中的类似参考可以指示类似元件。为了简单和清晰起见而示出图中的元件，并且这些元件不一定按比例绘制。

图1示出根据本公开的所选实施例的集成电路装置的组件的俯视图。

图2示出根据本公开的所选实施例的安装在印刷电路板上的图1的集成电路装置的一部分的透视图。

图3示出图1和2的集成电路装置的一部分的俯视图。

图4示出图1的集成电路装置和印刷电路板的一部分的侧面横截面图。

图5示出根据本公开的所选实施例的车辆雷达系统的实施例的框图。

图6是根据先前配置实施的平衡-不平衡转换器的简化描绘，为便于下文讨论平衡-不平衡转换器电性，所述平衡-不平衡转换器示出为以电气方式与理想变换器接合。

图7是根据本公开的实施例实施的平衡-不平衡转换器的简化俯视图。

图8是根据本公开的另一实施例实施的平衡-不平衡转换器的简化俯视图。

图9是根据本公开的又一实施例实施的平衡-不平衡转换器的简化俯视图。

图10是根据本公开的又一实施例实施的平衡-不平衡转换器配置的简化俯视图，所述平衡-不平衡转换器配置使用根据先前配置的平衡-不平衡转换器，其中改良的接地金属定位于更靠近U形节段的位置。

图11是根据本公开的再一实施例实施的另一平衡-不平衡转换器配置的简化俯视图，所述平衡-不平衡转换器配置包括用于实现S参数对准的更宽U形节段和更近接地金属的组合。

具体实施方式

本文中所公开的实施例提供一种具有内置式平衡-不平衡转换器组件的封装式mm波集成电路(IC)装置，所述组件减少了平衡-不平衡转换器在印刷电路板(PCB)上原本需要的面积。还提供到PCB接口的单端封装。封装式IC装置使用差分管芯到封装接口来缓解耦合到管芯的PCB或封装层压板上的共模信号。使用多层层压封装基板来获得用于平衡-不平衡转换器的集成式屏蔽，从而抑制信道之间的串扰。另外，屏蔽同轴过渡集成在封装到PCB接口中，以针对核心和无核心倒装芯片芯片级封装(FCCSP)格式降低辐射损耗并抑制信道之间的串扰。IC装置的实施例可使用在封装内部包括两个或更多个金属再分布层的任何球栅阵列封装技术。

内置式平衡-不平衡转换器组件减少平衡-不平衡转换器在PCB等上原本可能需要的面积。本文中所示出和描述的平衡-不平衡转换器以封装级别实施，但可以扩展到不同级别，例如具有不同的损耗和成本考虑的管芯或PCB等。平衡-不平衡转换器被配置为具有均一宽度的在单端(SE)信号与差分(DIF)信号之间进行转换的发夹形导电微带。导电微带线或线性节段是金属构造，其厚度通常小于其在金属接地平面上以与微带线宽度类似的高度延行的宽度。对于给定高度，宽度决定线的特性阻抗Z0，所述特性阻抗Z0是从发射线的接地平面的线电感与线电容之比计算得出的。为了实现可集成到IC封装中的紧凑型布局，平衡-不平衡转换器被挤压成发夹形构造，其细长的侧或支腿与U形节段(在发夹形构造的弯曲部处)一体地形成在既定工作频率下，例如在78吉兆赫(GHz)下，从SE引脚到发夹形平衡-不平衡转换器的一个末端处的第一引脚的路径的电长度比从SE引脚到平衡-不平衡转换器的另一末端处的第二引脚的电长度长半波长。因此，到达相应引脚的信号旨在具有所需的180度(°)相位差和大致相等幅度。

然而，由于形成平衡-不平衡转换器的细长支腿的微带发射线区段极为接近，因此在平衡-不平衡转换器的支腿之间发生电感和电容耦合。当发射线区段中的电流沿相反方向流动时，电感耦合减小有效电感并且电容耦合增大有效电容。尽管三条发射线的传播延迟和损耗在很大程度上不受影响，并且尽管在平衡-不平衡转换器支腿节段之间的U形节段处的发射线区段的特性阻抗Z0保持不变，但有效特性阻抗Z0会沿细长支腿节段减小。因此，散射参数(S参数)对准发生修改和未对准。

为了实现恰当的平衡-不平衡转换器S参数对准，调节平衡-不平衡转换器的U形节段处发射线的特性阻抗Z0。如本文中进一步描述的，可增加U形节段(或发夹形构造的弯曲部)的竖直微带发射线的宽度以减小其特性阻抗Z0，直到S参数对准恢复。具体地说，发夹形平衡-不平衡转换器布局在U形节段处通过宽度变化进行修改，以实现所需的S参数对准。可替换的是或另外，平衡-不平衡转换器与共面接地金属之间的间隔可变窄以减小U形节段的特性阻抗，从而实现所需的S参数对准。

图1是根据本公开的实施例的可包括于集成电路(IC)装置100中的组件的俯视图。在所示例子中，IC装置100包括芯片基板102，处理管芯104，信号通孔106、108、110和112(106-112)和138、140、142和144(138-144)，平衡-不平衡转换器114、116、118和120(114-120)和146、148、150和152(146-152)，接收器电路系统122、124、126和128(122-128)，以及发射器电路系统130、132、134和136(130-136)。在一些情况下，封装式IC装置100可被称为毫米波集成电路(MMIC)芯片，其中管芯104是MMIC管芯。可替换的是，接收器电路系统122-128和发射器电路系统130-136可嵌入于处理管芯104内。

芯片基板102(也被称为层压板基板)可包括嵌入于介电层中或者形成于介电层上或介电层之间的一个或多个金属层。芯片基板102通过迹线的导电网络和用导电材料填充的孔(也被称为通孔)将处理管芯104、接收器电路系统122-128和发射器电路系统130-136连接到PCB(例如，图2的PCB 206)。芯片基板102支持包括电路支持和保护、热耗散以及信号和功率分配的功能。当使用倒装芯片芯片级封装(FCCSP)格式时，IC装置100通过焊球或铜柱的矩阵而非引线键合连接到PCB。然而，也可利用其它适合的基板格式。

处理管芯104可包括一个或多个处理核心、易失性和非易失性存储器装置、连接性电路系统、网络接口、存储在一个或多个存储器装置上且可由处理核心执行的软件程序、模数转换器、数模转换器、温度传感器、功率管理电路系统、安全和安保电路系统和组件，以及其它合适的电路系统和组件。处理管芯104可进行耦合以与网络收发器(未示出)、功率管理电路系统(未示出)、功能安全电路系统(未示出)、接收器电路系统122-128和发射器电路系统130-136以及其它合适的电路系统和组件通信。

信号通孔106-112和138-144可包括于芯片基板102的一个或多个层中，以在天线(例如，图5的508)与处理器管芯104之间形成电连接。信号通孔106-112和138-144可通过在基板102一个或多个介电层中形成开口并用导电材料填充开口来制造。信号通孔106-112和138-144可由隔离衬垫(antipad)(未示出)包围或保护，其中隔离衬垫在信号通孔106-112、138-144的开口与接地金属层之间提供空隙。隔离衬垫是接地金属层中的开口，具有足够的空隙用于信号通孔，从而可获得由信号通孔电感与隔离衬垫电容之比所规定的所需信号特性阻抗。可形成从信号通孔106-112和138-144到天线的迹线(未示出)以允许在天线与处理器管芯104之间发射或接收信号。

用于接收器电路系统122-128的信号通孔106-112连接到相应平衡-不平衡转换器114-120，并且用于发射器电路系统130-136的信号通孔138-144连接到相应平衡-不平衡转换器146-152。接收器电路系统122-128连接到相应平衡-不平衡转换器114-120。发射器电路系统130-136连接到相应平衡-不平衡转换器146-152。在一些实施例中，信号通孔106-112和138-114之间的导电迹线是耦合到单端天线的单端导电线，其中一个天线耦合到信号通孔106-112、138-144中的相应一者。因此，IC装置100可在处理器管芯104与平衡-不平衡转换器114-120、146-152之间传送差分信号，并且在平衡-不平衡转换器114-120、146-152与相应接收信号和发射天线之间传送单端信号。应注意，在其它实施例中，平衡-不平衡转换器114-120可被配置成具有处理器管芯104处的单端连接以及到信号通孔106-112和138-114的双端或差分连接，所述信号通孔106-112和138-114被配置成向双端天线提供相应差分连接。这意味着每个天线将有两个信号通孔，而不是每个天线具有一个信号通孔。

信号通孔106-112、138-114和对应平衡-不平衡转换器114-120、146-152中的每一者是单个通信信道的一部分。在一些实施例中，通信信道可使用在用于汽车雷达应用时在76GHz至81GHz的频率范围内操作的调频连续波(FMCW)装置。然而，信道可调谐到与其它扫描技术和频率一起操作，例如与同例如新兴mm波5G系统相关联的频率一起操作。应了解，本文中所描述的平衡-不平衡转换器结构(包括加宽的U形节段)可能易于在大小上改良并扩展到在其它频率下操作的技艺，例如在100GHz下操作的6G通信或在140GHz下操作的下一代雷达频率，或者目前已知或有待开发的其它技艺或频率。

除平衡-不平衡转换器114-120、146-152之外，平衡-不平衡转换器154、156也可包括于IC装置100中以供与用于使多个雷达或通信收发器同步的mm波时钟信号一起使用。例子是通过共享本地振荡器mm波信号来使雷达收发器同步，所述信号由起始器发射器(未示出)生成作为差分信号，分布在PCB上作为单端信号并由响应器接收器(未示出)接收作为差分信号。因此，平衡-不平衡转换器154可通过差分信号耦合到响应器接收器，并且平衡-不平衡转换器156可通过单端信号耦合到起始器发射器。

平衡-不平衡转换器114-120和146-152可使用芯片基板102的第一金属层中的导电材料来制造，以将不平衡信号变换为平衡信号，反之亦然。平衡-不平衡转换器114-120和146-152形成为细长的平面环路，其中环路的一个末端连接到由相应接收器电路系统122-128或发射器电路系统130-136使用的差分信号对中的第一信号，而环路的另一末端连接到由相应接收器电路系统122-128或发射器电路系统130-136使用的差分信号对中的第二信号。在沿着平衡-不平衡转换器114-120、146-152中的每一者的环路的一些点处，形成单端导电迹线以将平衡-不平衡转换器114-120、146-152中的每一者连接到信号通孔106-112、138-144中的对应一者。

在雷达系统中，接收器电路系统122-128接收从发射器电路系统130-136所发射的信号所照射的对象回波的信号。当IC装置100用于其它目的时，发射信号和接收信号可彼此独立。图1示出了接收器电路系统122-128的四个信道或链，然而可包括任何合适数目个接收信道。每个接收信道可包括可编程高通滤波器以抑制强低频信号，并且可包括低通滤波器以抑制模数转换器混叠频带中的信号。每个接收信道还可包括具有数个抽取因子的可编程抽取滤波器。来自抽取滤波器的数据可在高速低压差分传信时输出、在原始ADC串行数据流式传输中输出或以添加循环冗余校验信息的分组格式输出。可包括全双工串行外围接口(SPI)，用于接收器电路系统122-128与IC装置100中的其它组件之间的控制和监测数据的双向交换。当用于除雷达之外的应用时，接收器电路系统122-128可除雷达应用所需的组件之外还包括其它组件或代替雷达应用所需的组件包括其它组件。

图1进一步示出了发射器电路系统130-136的四个信道或链，然而可包括任何合适数目个发射器信道。每个发射器信道可包括波形发生器，其提供灵活的啁啾控制，啁啾带宽高达5GHz或其它合适的频率。当用于雷达应用时，发射器电路系统130-136还可包括二进制相位控制和输出电平稳定化，以及定时引擎，所述定时引擎通过对数字寄存器进行编程来支持不同的多输入多输出雷达操作模式，从而以啁啾到啁啾为依据控制定时参数和前端配置。可由定时引擎或直接连接到不同发射区段的二进制移相器的数字I/O信号以啁啾到啁啾为依据控制发射信号的相位。当用于除雷达之外的应用时，发射器电路系统130-136可除雷达应用所需的组件之外还包括其它组件或代替雷达应用所需的组件包括其它组件。

应注意，接收器电路系统122-128和发射器电路系统130-136可被配置成用于除雷达之外的用途，例如蜂窝电话或无线网络通信。

平衡-不平衡转换器114-120和146-152中的每一者通常具有发夹形状，包括与发夹弯曲部处的U形节段一体地形成的一对大体平直的细长支腿或支腿节段。每个紧凑型平面平衡-不平衡转换器的用途是将具有目标频率(例如，78GHz)的接收到的天线信号和从信号通孔106-112接收到的天线信号分成具有180度相位差的两个相等部分，之后信号的两个相等部分进入IC装置100到接收器电路系统122-128，或将由IC装置100的发射器电路系统130-136发射的具有180度相位差的两个信号组合成提供到信号通孔138-152的单个天线信号。应注意，如本文中所描述的平衡-不平衡转换器结构不限于所选的特定例子，而是通常也适用于其它射频(RF)信号，其可为几兆赫(MHz)与几太赫(THz)之间的任何频率。此外，本文中所描述的平衡-不平衡转换器结构可用于改进在常见IC工艺的后端金属层中以及PCB等上实现的类似的紧凑型发夹形平面平衡-不平衡转换器。类似的紧凑型发夹形平面平衡-不平衡转换器具有切实可行且可制造尺寸的频率范围可能不同。一般来说，类似的平衡-不平衡转换器结构可以任何级别实施，例如在管芯、封装、PCB等上实施。在PCB上，比在封装中(例如，在芯片基板102上)更低的频率是可行的，而在(例如，集成在处理管芯104上或内的)IC上，比在封装中更高的频率是可行的。应了解，不同级别的实施可具有不同的损耗级别和可变成本考虑。

在原始配置中，形成发夹形平衡-不平衡转换器114-120和146-152的微带的宽度在其整个长度上是均一的，所述整个长度包括发夹支腿节段和U形节段。然而，由于形成每个平衡-不平衡转换器的细长支腿的微带发射线区段极为接近，因此在平衡-不平衡转换器的支腿节段之间发生电感和电容耦合。当支腿节段中的电流沿相反方向流动时，电感耦合减小有效电感并且电容耦合增大有效电容。因此，有效特性阻抗Z0沿细长支腿节段减小，并且在接收操作和发射操作两者中，散射参数(S参数)对准发生修改和未对准。

然而，如本文中进一步描述，平衡-不平衡转换器114-120和146-152中的每一者分别包括加宽的U形节段164、166、168和170(164-170)和186、188、190和192(186-192)，其中在相应U形节段处相对于发夹形构造的对应平行支腿节段加宽微带以减小对应的特性阻抗，以便恢复平衡-不平衡转换器中的每一者的S参数对准。

参考图2和3，图2示出根据本公开的所选实施例的包括安装在PCB206上的图1的IC装置100的一部分的集成电路装置200的透视图。图3示出俯视图，示出图1和2的IC装置100和200的接收器电路系统122-126和其它相关联组件的多个信道。在图2所示的例子中，示出在基板102上并且封装于包封物202中的一个接收信道，所述接收信道包括信号通孔106、具有加宽的U形节段164的平衡-不平衡转换器114和处理器管芯104的接收器电路系统122。接地通孔204环绕信号通孔106。可沿着平衡-不平衡转换器114的一侧的长度包括第一行接地通孔214，并且可沿着平衡-不平衡转换器114的另一侧的长度包括第二行接地通孔216。接地通孔204、214、216至少部分地屏蔽平衡-不平衡转换器114和信号通孔106免受杂散电磁波(例如，无线电干扰)影响。接地通孔204、214、216可连接到基板102的接地金属层，所述接地金属层可进而通过可提供信号连接、接地连接和电源连接的焊球212的阵列连接到PCB206中的接地金属层。

PCB 206使用导电轨、衬垫和从层压到非导电基板的片层上和/或层压于非导电基板的片层之间的一个或多个导电材料片层蚀刻的其它特征来支持和电连接电气或电子组件，例如处理器管芯104。如图3中最佳地示出，呈导电轨210、314、316形式的波导可包括于PCB 206的顶部金属层中，并且环绕对应信号通孔106、108、110的一部分。导电轨210、314、316的末端从对应信号通孔106、108、110延伸到天线端口208、318、320，以将信号从天线508传递到信号通孔106、108、110。

如图3中以虚线圆示出的多行接地通孔214、216、306、308、310、312包括于PCB 206(图2)上。信号通孔106和导电轨210位于接地通孔行214和216之间。接地通孔行216和306彼此邻近。信号通孔108和导电轨314位于接地通孔行306和308之间。接地通孔行308和310彼此邻近。信号通孔110和导电轨316位于接地通孔行310和312之间。

应注意，对于附接到发射器电路系统130-136的平衡-不平衡转换器146、148、150、152和信号通孔138、140、142、144，可使用导电轨、接地通孔和天线端口的类似配置，以将信号从发射器电路系统130-136传递到天线。

平衡-不平衡转换器114、116和118分别被包括且示出为具有加宽的U形节段164、166和168。通过包括与信号通孔106、108、110附接且相邻的平衡-不平衡转换器114、116、118，在基板102和PCB 206中在每个信号通孔106、108、110之间存在两行接地通孔216/306、308/310。通过将多行接地通孔彼此相邻地放置而实现的额外分离和接地减少了对信号通孔106、108、110和导电迹线210、314、316上的信号的干扰，从而提高了IC装置200的性能。

图4示出附接到图2的印刷电路板206的图1的IC装置200的一部分的侧面横截面图。处理器管芯104利用导电柱410耦合到基板102。基板102在介电层416、424、428之间包括金属层414、420、426、432。介电层424可为比介电层416、428厚的刚性核心，以提供抵抗基板102弯曲的结构。导电通孔418、422、430可形成于介电层416、424、428中以将金属层414、420、426、432中的迹线彼此连接，如由布设设计所指定。IC装置200使用焊球212的阵列耦合到基板206。各种电源接地、电源和数据信号可通过PCB 206上的导电迹线(未示出)在集成电路100与PCB 206上的其它组件之间传送。如本文中所使用，电气接地可被视为电源电压VSS。

如图1所示的平衡-不平衡转换器114-120和146-152可形成于金属层412或基板102中的其它合适位置中。

图5示出根据本公开的所选实施例的车辆雷达系统500的实施例的框图。系统500可包括雷达传感器502，其具有耦合到一个或多个对应天线508的一个或多个天线端口506，和在印刷电路板206(图2)上包括处理器管芯104的封装式IC装置100。封装式IC装置100可为倒装芯片芯片级封装或其它合适的封装格式。雷达传感器502可用作例如汽车等车辆的雷达系统或用作所述雷达系统的一部分。可在车辆周围的不同位置包括数个雷达传感器502，以实现防撞、自适应巡航控制(ACC)、自主紧急制动(AEB)、盲点检测(BSD)、级联成像雷达(IMR)、前/后方横穿报警(FCTA/RCTA)、变道辅助(LCA)、泊车辅助(PA)、后向自主紧急制动(R-AEB)功能，以及其它功能。系统500可另外包括以通信方式将雷达传感器502耦合到雷达控制器512和/或其它合适的处理装置的网络510，例如控制器局域网(CAN)、FlexRay和/或高速以太网。

封装式IC装置100发射雷达信号，并且天线508辐射雷达信号。如果对象在附近，则所辐射的雷达信号可能会从所述对象反射，并且所反射的信号可能会被天线508接收。封装式IC装置100可从天线508接收所反射的雷达信号，并且MMIC管芯104可处理所反射的雷达信号。MMIC管芯104可在一些情况下提供雷达功能性和/或汽车雷达功能性。管芯104将关于雷达信号或雷达返回的数字信息发射到网络510。

雷达控制器512从网络510接收数字信息，处理所述信息，并且确定所关注的事件或情况是否即将发生。在这种情况下，雷达控制器512可将警告或通知发送到显示器或另一装置以发出警告。在实施例中，雷达控制器512可将命令发送到自动车辆转向和制动控制器以采取动作来避免碰撞，例如以转向远离即将发生的碰撞。这种防撞转向命令可以雷达控制器512基于来自其它雷达传感器502的输入确定转向远离即将发生的碰撞不会转向到不同的碰撞情况为条件。

应理解，本文中教示的IC装置100可有利地执行其它功能并且用于与汽车雷达不相关的依赖于窄带MMIC管芯104的其它系统和设计中。虽然汽车雷达MMIC是本公开的教导的示例性实施例，但应理解，将这些教示应用于其它非汽车和非雷达应用符合本公开。

图6是根据先前配置实施的平衡-不平衡转换器602的简化描绘，为便于下文讨论平衡-不平衡转换器电性，所述平衡-不平衡转换器602示出为以电气方式与理想变换器620接合。平衡-不平衡转换器602从以阴影示出的微带线构造出，其中微带线是在与微带线宽度类似的高度上在金属接地平面上延行的金属微带线，其厚度通常小于其宽度。为了实现可集成到IC封装中的紧凑型布局，平衡-不平衡转换器602被挤压成发夹形状。发夹形平衡-不平衡转换器602包括第一导电微带线性节段和第二导电微带线性节段604和608以及导电微带U形节段606。线性节段604形成于第一末端603与第二末端605之间，并且线性节段608形成于第一末端607与第二末端609之间。另外，线性节段604和608彼此平行，从而形成平衡-不平衡转换器602的支腿。线性节段604和608具有分离开第一距离的内侧并且具有分离开第二距离的外侧，基于线性节段的宽度，第二距离大于第一距离。

U形节段606的第一末端在线性节段604的第二末端605处与线性节段604一体地形成，第二末端在线性节段608的第二末端609处与线性节段608一体地形成。在这种情况下，术语“一体地形成”意味着连续的导电微带构造或结构。U形节段606的内径610与线性节段604和608的内侧之间的第一距离基本相同，外径612与线性节段604和608的外侧之间的第二距离基本相同，并且宽度与线性节段604和608的宽度基本相同。线性节段604和608形成发夹形平衡-不平衡转换器602的支腿，并且U形节段606形成发夹形平衡-不平衡转换器602的半圆形弯曲部。

平衡-不平衡转换器602的线性节段604和608以及U形节段606制成于基板(未示出)的第一金属层中，所述基板可类似于先前所描述的基板102。共面接地金属618也形成于环绕平衡-不平衡转换器602的基板的第一金属层中。接地金属618并不电接触平衡-不平衡转换器602的微带，而替代地，接地金属618与平衡-不平衡转换器602的外周边分离开基本上均一的间隙或间隔。接地金属618以具有直线侧的简化形式示出，但应理解，接地金属618可在沿着第一金属层的每个方向上延伸并且未进一步描述。可提供多个通孔，通常示出为将接地金属618电耦合到形成于基板的第二金属层(未示出)上的第二接地金属(未示出)的虚线圆。尽管未示出，但位于平衡-不平衡转换器602下方(或上方)的第二接地金属延伸达到并超出平衡-不平衡转换器602的整个长度和宽度。通常，接地电流沿第一接地金属和第二接地金属中的一者或两者流动，因此电磁信号可以微带发射模式、共面发射线模式或两者的组合传播。应注意，在不同配置中可省略第一接地金属或第二接地金属。

在简化描绘中，平衡-不平衡转换器602以电气方式与理想变换器620接合。如图所示，线性节段604的第一末端603电耦合到第一引脚1，并且线性节段608的第一末端607电耦合到变换器620的第二引脚2。引脚1和2位于变换器620的初级线圈的任一末端，所述初级线圈具有耦合到共同(COM)引脚的中心抽头。变换器620具有耦合在参考(REF)节点与差分(DIF)引脚之间的次级线圈。接地金属也耦合到产生参考电压电平的REF节点，例如接地(GND)。另外，单端(SE)引脚电耦合到另一导电微带线性节段613的一个末端，其另一末端一体地形成于沿着线性节段604的位置614处。尽管位置614示出为基本上处于线性节段604的中心，但实际的相交位置由平衡-不平衡转换器正处理的信号的既定目标操作频率的波长确定，如本文进一步描述的。线性节段613还在两侧上与接地金属618分离开均一距离。

由平衡-不平衡转换器602的微带形成的发射线的特性阻抗由多种因素决定，包括其宽度和其与距接地平面的相对距离相比的高度，其中接地平面不仅由所示的接地金属618(如果提供)形成，还由先前所描述的第二接地金属(如果提供)形成。通常，假设距接地平面的距离基本均一，对于给定微带高度，微带的宽度决定发射线的特性阻抗Z0，所述特性阻抗Z0是从发射线的接地平面的线电感与线电容之比计算得出的。线性节段604和608以及U形节段606的宽度以及距接地平面的距离是基本上均一的，使得平衡-不平衡转换器602在其整个长度中维持相同的特性阻抗Z0。

在既定目标操作频率下(例如，以处于约78GHz的RF信号作为非限制性例子)，沿着平衡-不平衡转换器602的导电微带路径从SE引脚到引脚2的电长度比从SE引脚到引脚1的电长度长半波长。根据既定操作，到达SE端的处于目标频率的RF信号应被导向DIF端且不被导向共模(COM)端。并且，到达DIF端的处于目标频率的任何RF信号应被导向SE端且不被导向COM端。为了描述RF信号的发射和反射，通常使用散射参数(S参数)。对于这种三端(SE、DIF、COM)电路，存在6个相关S参数。其中三个S参数描述端之间的发射，并且可取决于发射的信号电压的分数而具有介于0与1之间的量值。其中三个S参数是端失配参数，同样具有介于0与1之间的量值，描述了端是否愿意接受RF信号，其中RF信号被反射回其来源。通常，当平衡-不平衡转换器602不能将入射信号传递到其它端中的一者时，它会将所述入射信号反射回其来源。另外，由于平衡-不平衡转换器金属电阻和平衡-不平衡转换器介电材料损耗，一小部分信号会丢失。

使用基本上根据在其整个长度上具有均一宽度的平衡-不平衡转换器602配置的实际平衡-不平衡转换器(未示出)执行的测试表明了S参数未对准。具体地说，与共模信号的处理有关的三个S参数相比于其它三个S参数在较高频率下展示其既定行为。在既定目标操作频率下，这种S参数未对准导致对共模终端阻抗的更高敏感度、对工艺变化和公差的更高敏感度，并且还导致RF信号在任一方向上的总体插入损耗。应理解，S参数对准是所需的平衡-不平衡转换器性质。这使得平衡-不平衡转换器损耗对共模终端阻抗变化不太敏感，并且对工艺变化和公差也不太敏感。

已确定的是，由于微带发射节段604和608极为接近，因此其间发生电感和电容耦合。当发射线性节段604和608中的电流沿相反方向流动时，电感耦合减小有效电感并且电容耦合增大有效电容。因此，沿着线性节段的部分的有效特性阻抗相对于Z0减小。然而，U形节段606的发射线的特性阻抗Z0保持基本上不变。此外，沿相同方向流动的线性节段的那些部分的发射线传播延迟和损耗在很大程度上不受影响。

图7是根据本公开的实施例实施的平衡-不平衡转换器702的简化俯视图。平衡-不平衡转换器702类似于平衡-不平衡转换器602，其中平衡-不平衡转换器702也由形成于基板700的金属层中的导电微带制成，基板700可类似于先前所描述的芯片基板102。平衡-不平衡转换器702还具有发夹形状，并且包括第一导电微带线性节段和第二导电微带线性节段704和708以及导电微带U形节段706。线性节段704形成于第一末端703与第二末端705之间，其中线性节段704基本上类似于具有大约相同的宽度和长度的线性节段604。并且，线性节段708形成于第一末端707与第二末端708之间，其中线性节段708基本上类似于具有大约相同的宽度和长度的线性节段608。另外，线性节段704和708彼此平行，从而形成平衡-不平衡转换器702的支腿。类似于平衡-不平衡转换器602，线性节段704和708具有分离开第一距离的内侧并且具有分离开第二距离的外侧，所述第二距离大于第一距离。

U形节段706的第一末端在线性节段704的第二末端705处与线性节段704一体地形成，第二末端在线性节段708的第二末端709处与线性节段708一体地形成。然而，U形节段706相对于线性节段704和708沿纵向方向延伸，使得U形节段706的导电微带比线性节段704和708的宽度更宽，且因此沿纵向方向相比于平衡-不平衡转换器602的U形节段607更宽。U形节段706的内径710与线性节段704和708的内侧之间的第一距离基本相同，外径712也与线性节段704和708的外侧之间的第二距离基本相同。然而，U形节段706的外径712沿纵向方向延伸，使得U形节段706的导电微带的宽度“W”大于U形节段607的均一宽度。

以与描述图6中的平衡-不平衡转换器602类似的方式，平衡-不平衡转换器702的线性节段704和708以及U形节段706制成于基板(未示出)的第一金属层中，所述基板可类似于先前所描述的基板102。共面接地金属718也形成于环绕平衡-不平衡转换器702的基板的第一金属层中。接地金属718并不电接触平衡-不平衡转换器702的微带，而替代地，接地金属718与平衡-不平衡转换器702的外圆周分离开基本上均一的间隙或间隔。接地金属718以具有直线侧的简化形式示出，但应理解，接地金属718可在沿着第一金属层的每个方向上延伸并且未进一步描述。可提供多个通孔，通常示出为将接地金属718电耦合到形成于基板的第二金属层(未示出)上的第二接地金属(未示出)的虚线圆。尽管未示出，但位于平衡-不平衡转换器702下方(或上方)的第二接地金属延伸达到并超出平衡-不平衡转换器702的整个长度和宽度。

平衡-不平衡转换器602的U形节段606与平衡-不平衡转换器702的U形节段706之间的主要差异，包括距接地平面的微带高度和距离，是微带的相对宽度。以此方式，在基本上所有其它因素都大约相同的情况下，U形节段706具有小于U形节段606的第一特性阻抗的第二特性阻抗。因此，相比于平衡-不平衡转换器602，U形节段706的宽度已以此方式增加以恢复S参数对准。圆角可能不是必需的，但可通过减少微带线中断来提高可制造性和总体性能。增加U形节段(从606到706)的宽度也可引起调节(例如，减小)导电微带线性区段704和708的总体长度(连同接地金属718中的任何对应调节)以便实现S参数对准。导电微带线性节段613由导电微带线性节段713代替，所述导电微带线性节段713也在一个末端处沿线性节段704的长度在位置714处一体地形成，并且在其另一末端处电耦合到信号通孔716。导电微带线性节段704和708以及U形节段706和位置714的集合几何形状被设计或以其它方式选择成在目标操作频率下维持位置714与第一末端703和707之间的距离的半波长分离。

还包括设置在或以其它方式安装在基板700上的通信电路系统720，所述通信电路系统720包括共同形成用于传送差分信号的差分端口的第一电端口722和第二电端口724。通信电路系统720可通过外部导电端口722和724并入安装到基板700的单独IC管芯内。第一导电迹线726和第二导电迹线728分别从第一线性节段704的第一末端704和第二线性节段708的第一末端707布设到通信电路系统720的第一端口722和第二端口724。通信电路系统720可表示用于接收差分RF信号的接收器电路系统122-128中的任一者或用于提供差分RF信号以供发射的发射器电路系统130-136中的任一者。在替代实施例中，通信电路系统720可被配置为收发器电路系统，具有用于接收信号的接收器模式和用于发射信号的发射器模式。

应注意，所示出的导电迹线726和728比平衡-不平衡转换器702的线性节段704和708的均一宽度更宽，以构成四分之一波长阻抗变换器，从而将差分信号阻抗电平调节为通信电路系统720的管芯上所需的差分信号阻抗电平。导电迹线726和728以相同或至少完全对称的方式配置，使得它们不会以其它方式显著影响差分信号。

在操作中，在信号通孔716处接收到的具有指定操作频率的单端信号由平衡-不平衡转换器702分成线性节段704和708的末端703和707处的第一差分接触位置和第二差分接触位置之间的差分信号，其中差分信号被递送到通信电路系统720的端口722和724。到达通信电路系统720的差分信号的单独分量具有大约相等幅度和180度相位差。以类似方式，由通信电路系统720在差分端口722和724处以指定操作频率输出的具有180度相位差的差分信号由平衡-不平衡转换器702组合成提供到信号通孔730的单端信号。在一个实施例中，目标操作频率为约78GHz。

紧凑型平面平衡-不平衡转换器702已示出为改进S参数对准，最小化总体插入损耗，并实现对共模终端和工艺公差的不敏感度。尽管发夹支腿节段中的微带发射线的两个相对线性区段以电感方式耦合，这会以其它不利方式修改其特性阻抗，但U形节段706的宽度W增加(相对于平衡-不平衡转换器602的U形节段606的均一宽度)以补偿并抵消电感耦合。在一个实施例中，宽度增加的量以及任何线性节段长度修改和对位置714的任何调节可以实验方式或通过电磁计算共同确定。

具有加宽的U形节段706的紧凑型平面平衡-不平衡转换器702的配置可用于实施图1的分别具有加宽的U形节段164-170的平衡-不平衡转换器114-120，并且实施分别具有加宽的U形节段186-192的平衡-不平衡转换器146-152(并且还包括图2所示的具有加宽的U形节段164的平衡-不平衡转换器114，以及分别具有加宽的U形节段164、166和168的平衡-不平衡转换器114、116和118)。

图8是根据本公开的另一实施例实施的平衡-不平衡转换器802的简化俯视图。平衡-不平衡转换器802类似于平衡-不平衡转换器702，也由形成于基板(未示出)的金属层中的导电微带制成。平衡-不平衡转换器802还具有发夹形状，并且包括第一导电微带线性节段和第二导电微带线性节段804和808以及导电微带U形节段806。线性节段804形成于第一末端803与第二末端805之间，其中线性节段804基本上类似于具有大约相同宽度和大约相同组合长度的线性节段704。并且，线性节段808形成于第一末端807与第二末端808之间，其中线性节段808基本上类似于具有大约相同宽度和大约相同组合长度的线性节段708。

U形节段806的第一末端在线性节段804的第二末端805附近与线性节段804一体地形成，并且第二末端在线性节段808的第二末端809附近与线性节段808一体地形成。然而，在这种情况下，U形节段806的导电微带在纵向方向和两个正交方向上都延伸和加宽，使得其具有相较于线性节段804和808的外侧延伸得更宽的更宽纵向宽度“WL”和更宽正交宽度“WO”。U形节段806具有与U形节段706的内径710(例如，第一距离)基本相同的内径810。然而，U形节段806具有大于U形节段706的直径712的外径812，以沿正交方向延伸宽度WO。因此，U形节段806的外径812大于线性节段804与808的外侧之间的第二距离。

在一个实施例中，外径812可在线性节段804和808的末端805和809处终止。然而，在所示出实施例中，外径812分别沿着线性节段804和808的宽度延伸超过两个末端805和809到达位置813和815，如图所示。线性节段804和808的重叠部分以虚线示出，但应理解，U形节段806与线性节段804和808两者一体地形成。

共面接地金属818也形成于环绕平衡-不平衡转换器802的基板的第一金属层中。接地金属818并不电接触平衡-不平衡转换器802的微带，而替代地，接地金属818与平衡-不平衡转换器802的外圆周分离开基本上均一的间隙或间隔。接地金属818以具有直线侧的简化形式示出，但应理解，接地金属818可在沿着第一金属层的每个方向上延伸并且未进一步描述。可提供多个通孔，通常示出为将接地金属818电耦合到形成于基板的第二金属层(未示出)上的第二接地金属(未示出)的虚线圆。尽管未示出，但位于平衡-不平衡转换器802下方(或上方)的第二接地金属延伸达到并超出平衡-不平衡转换器802的整个长度和宽度。

通过省略对基板、单端连接和对应导电迹线以及差分连接和对应通信电路系统和端口的任何描绘且连接导电迹线等，图8得以进一步简化。类似于平衡-不平衡转换器702，线性节段804和808具有分离开第一距离的内侧并且具有分离开第二距离的外侧，所述第二距离大于第一距离。

相比于包括具有第一特性阻抗的U形节段606的平衡-不平衡转换器602，更宽的U形节段806具有小于第一特性阻抗的第三特性阻抗。U形节段806的第三特性阻抗可类似于或可甚至小于平衡-不平衡转换器702的U形节段706的第二特性阻抗。

相比于平衡-不平衡转换器602，U形节段806的宽度已以此方式增加以恢复S参数对准。圆角可能不是必需的，但可通过减少微带线中断来提高可制造性和总体性能。增加U形节段(从606到806)的宽度还可引起调节(例如，减小)导电微带线性区段804和808的总体长度，以便实现S参数对准。导电微带线性节段804和808以及U形节段806的集合几何形状以及电耦合单端连接(未示出)的位置被设计或以其它方式选择成在目标操作频率下维持单端连接位置与第一末端803和807之间的半波长分离。

当使用平衡-不平衡转换器802而非平衡-不平衡转换器702时，操作类似于在目标操作频率下在单端信号与差分信号之间进行转换。紧凑型平面平衡-不平衡转换器802同样已示出为改进S参数对准，最小化总体插入损耗，并实现对共模终端和工艺公差的不敏感度。尽管发夹支腿节段中的微带发射线的两个相对线性区段以电感方式耦合，这会以其它不利方式修改其特性阻抗，但U形节段806的宽度增加(相对于平衡-不平衡转换器602的U形节段606的均一宽度)以补偿并抵消电感耦合。在一个实施例中，宽度增加的量以及任何线性节段长度修改和对单端连接位置的任何调节可以实验方式或通过电磁计算共同确定。

具有加宽的U形节段806的紧凑型平面平衡-不平衡转换器802的配置可用于实施图1的分别具有加宽的U形节段164-170的平衡-不平衡转换器114-120，并且实施分别具有加宽的U形节段186-192的平衡-不平衡转换器146-152(并且还包括图2所示的具有加宽的U形节段164的平衡-不平衡转换器114，以及分别具有加宽的U形节段164、166和168的平衡-不平衡转换器114、116和118)。

图9是根据本公开的又一实施例实施的平衡-不平衡转换器902的简化俯视图。平衡-不平衡转换器902类似于平衡-不平衡转换器702和802，也由形成于基板(未示出)的金属层中的导电微带制成。平衡-不平衡转换器902还具有发夹形状，并且包括第一导电微带线性节段和第二导电微带线性节段904和908以及导电微带U形节段906。线性节段904形成于第一末端903与第二末端905之间，其中线性节段904基本上类似于具有大约相同宽度和大约相同组合长度的线性节段704。并且，线性节段908形成于第一末端907与第二末端909之间，其中线性节段908基本上类似于具有大约相同宽度和大约相同组合长度的线性节段708。

U形节段906的第一末端在线性节段904的第二末端905处与线性节段904一体地形成，并且第二末端在线性节段908的第二末端909处与线性节段908一体地形成。然而，与平衡-不平衡转换器802的情况一样，U形节段906的导电微带加厚，使得其具有相较于线性节段904和908的外侧延伸得更宽的更宽纵向宽度WL和更宽正交宽度WO。U形节段906具有小于U形节段706的内径710的内径910，并且还具有大于U形节段706的直径712的外径912。在所示实施例中，U形节段906的两个末端在线性节段904和908的末端905和909处终止。

通过省略对基板、单端连接和对应导电迹线以及差分连接和对应通信电路系统和端口的任何描绘且连接导电迹线等，图9得以简化。类似于平衡-不平衡转换器702和802，线性节段904和908具有分离开第一距离的内侧并且具有分离开第二距离的外侧，所述第二距离大于第一距离。

另外，通过省略对接地金属或层的任何描绘，图9得以简化。应理解，可以如先前针对接地金属718和818所描述的类似方式围绕平衡-不平衡转换器902的外周形成分离开基本均一间隙或间隔的共面接地层，并且可包括额外接地层。

由于U形节段906的内径910小于线性节段904和908的内侧之间的第一距离，并且由于外径912大于线性节段904和908的外侧之间的第二距离，U形节段906的两个末端与线性节段904和908的末端905和909的均一宽度极大部分地重叠，如图所示。相比于包括具有第一特性阻抗的U形节段606的平衡-不平衡转换器602，并且假设接地层配置类似，更宽的U形节段906具有小于第一特性阻抗的第四特性阻抗。U形节段906的第四特性阻抗可分别类似于或可甚至小于平衡-不平衡转换器702和802的U形节段706和806的第二特性阻抗和第三特性阻抗。

相比于平衡-不平衡转换器602，U形节段906的宽度已以此方式增加以恢复S参数对准。U形节段906与线性节段904和908之间的接合部以正交角示出，方角可圆化以通过减少微带线中断来提高可制造性和总体性能。增加U形节段(从607到906)的宽度还可引起调节(例如，减小)导电微带线性区段904和908的总体长度，以便实现S参数对准。导电微带线性节段904和908以及U形节段906的集合几何形状以及电耦合单端连接(未示出)的位置被设计或以其它方式选择成在目标操作频率下维持单端连接位置与第一末端903和907之间的半波长分离。

当使用平衡-不平衡转换器902而非平衡-不平衡转换器602时，操作类似于在目标操作频率下在单端信号与差分信号之间进行转换。紧凑型平面平衡-不平衡转换器902同样已示出为改进S参数对准，最小化总体插入损耗，并实现对共模终端和工艺公差的不敏感度。尽管发夹支腿节段中的微带发射线的两个相对线性区段以电感方式耦合，这会以其它不利方式修改其特性阻抗，但U形节段906的宽度增加(相对于平衡-不平衡转换器602的U形节段606的均一宽度)以补偿并抵消电感耦合。在一个实施例中，宽度增加的量以及任何线性节段长度修改和对单端连接位置的任何调节可以实验方式或通过电磁计算共同确定。

图10是根据本公开的又一实施例实施的平衡-不平衡转换器配置1000的简化俯视图。平衡-不平衡转换器配置1000包括以与先前在图6中所描述的基本相同方式实施的平衡-不平衡转换器602。然而，平衡-不平衡转换器配置1000包括类似于接地金属618的共面接地金属1018，与平衡-不平衡转换器602的线性节段分离开基本均一间隙或间隔。然而，接地金属101S具有形成为比均一间隙或间隔更靠近U形节段606的外圆周的表面1002。相比于图6所示的其中U形节段606具有第一特性阻抗的平衡-不平衡转换器配置，接地金属1018定位成更靠近U形节段606从而形成更窄间隙使得U形节段606具有小于第一特性阻抗的第五特性阻抗。相比于图6所示的配置的平衡-不平衡转换器602，U形节段606的特性阻抗已以此方式通过更接近接地金属而减小，以恢复S参数对准。

图11是根据本公开的再一实施例实施的包括用于实现S参数对准的技术组合的平衡-不平衡转换器配置1100的简化俯视图。平衡-不平衡转换器配置1100包括以与平衡-不平衡转换器802或平衡-不平衡转换器902基本上类似的方式实施的发夹形平衡-不平衡转换器1102，具有更宽的U形节段1106。假设与如先前所描述的接地金属配置相同，相比于如先前所描述的平衡-不平衡转换器602的均一宽度U形节段606，更宽的U形节段1106修改特性阻抗。然而，在这种情况下，平衡-不平衡转换器配置1100另外包括类似于接地金属1018的共面接地金属1118，与平衡-不平衡转换器1102的线性节段分离开基本均一间隙或间隔。然而，接地金属1118具有形成为比均一间隙或间隔更靠近U形节段1106的外圆周的表面1102。相比于图6所示的其中U形节段606具有第一特性阻抗的平衡-不平衡转换器配置，更宽的U形节段1106以及接地金属1118定位成更靠近U形节段1106使得U形节段1106具有小于第一特性阻抗的第六特性阻抗。相比于图6所示的配置的平衡-不平衡转换器602，U形节段1106的特性阻抗已以此方式通过以组合方式变得更宽且通过更靠近接地金属而减小，以恢复S参数对准。

尽管已结合若干实施例描述本发明，但并不希望本发明限于本文阐述的特定形式。相反，希望涵盖可以合理地包括在如所附权利要求书限定的发明的范围内的此类替代方案、修改和等效物。例如，在其中本发明不限于特定电路系统极性、装置类型或电压或误差电平等的各种实施例中，可使用正电路系统或负电路系统的变化。例如，例如电路系统低和电路系统高之类的电路系统状态可取决于引脚或信号是否在正电路系统或负电路系统等中实施而反转。在一些情况下，电路系统状态可以是可编程的，其中可针对给定的电路系统功能反转电路系统状态。

如本文中所使用，术语“一”被定义为一个或一个以上。另外，权利要求书中对例如“至少一个”和“一个或多个”等引导性短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一”引导的另一权利要求要素将含有如此引导的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅含有一个此要素的发明，即使是当同一权利要求包括引导性短语“一个或多个”或“至少一个”和例如“一”等不定冠词时也如此。这同样适用于定冠词的使用。除非另有陈述，否则例如“第一”和“第二”等术语用于任意地区别此类术语所描述的要素。因此，这些术语不一定意图指示此类要素时间上的优先级或其它优先级。

Claims (10)

1.一种形成于基板上的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其特征在于，包括：

发夹形导电微带，其包括：

彼此平行的第一线性节段和第二线性节段，其具有形成第一差分触点和第二差分触点的第一末端且具有第二末端，其中所述第一线性节段和所述第二线性节段具有第一特性阻抗；以及

一体地形成于所述第一线性节段和所述第二线性节段中的第二者处的U形节段，其中所述U形节段具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗；以及

单端触点，其导电耦合在沿着所述第一线性节段的位置处。

2.根据权利要求1所述的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其特征在于，所述发夹形导电微带和所述单端触点形成导电发射线转换器，所述导电发射线转换器在具有指定操作频率的单端信号与差分信号之间进行转换。

3.根据权利要求1所述的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其特征在于，所述发夹形导电微带被配置成将在所述单端触点处接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述第一差分触点和所述第二差分触点处的具有大约相等幅度和180度相位差的第一差分信号和第二差分信号，并且其中所述发夹形导电微带被配置成将在所述第一差分触点和所述第二差分触点处接收到的具有指定操作频率、具有180度相位差的差分信号组合成所述单端触点处的单端信号。

4.根据权利要求1所述的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其特征在于，选择沿着所述第一线性节段的所述位置，使得对于既定操作频率，沿着所述发夹形导电微带的所述位置与所述第二线性节段的第一末端之间的电距离比所述位置与所述第一线性节段的所述第一末端之间的电距离长半波长。

5.根据权利要求1所述的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其特征在于，所述第一线性节段和所述第二线性节段具有均一宽度并且其中所述U形节段具有所述均一宽度，所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器另外包括共面接地金属，所述共面接地金属设置于所述基板上并且与所述第一线性节段和所述第二线性节段的外周分离开均一间隙且与所述U形节段的外周分离开小于所述均一间隙的更窄间隙。

6.一种封装式集成电路，其特征在于，包括：

基板；以及

由发夹形导电微带形成于所述基板上的紧凑型平面平衡-不平衡转换器，其包括：

彼此平行的第一线性节段和第二线性节段，其具有形成第一差分触点和第二差分触点的第一末端且具有第二末端，其中所述第一线性节段和所述第二线性节段具有第一特性阻抗；以及

一体地形成于所述第一线性节段和所述第二线性节段中的第二者处的U形节段，其中所述U形节段具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗，其中选择所述第二特性阻抗以实现散射参数对准；以及

单端触点，其导电耦合在沿着所述第一线性节段的位置处。

7.根据权利要求6所述的封装式集成电路，其特征在于，另外包括：

天线，其电耦合到所述单端触点；以及

通信电路系统，其安装到所述基板且具有分别耦合到所述第一差分触点和所述第二差分触点的第一电端口和第二电端口，其中所述通信电路系统经由所述天线和所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器与外部网络通信。

8.根据权利要求7所述的封装式集成电路，其特征在于，所述通信电路系统包括收发器电路系统，并且其中所述紧凑型平面平衡-不平衡转换器被配置成将所述天线接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述收发器电路系统的所述第一电端口和所述第二电端口处的具有180度相位差的第一差分信号和第二差分信号，并且被配置成将所述收发器电路系统以指定操作频率提供的且具有180度相位差的差分信号组合成单端信号以供所述天线发射。

9.根据权利要求6所述的封装式集成电路，其特征在于，所述发夹形导电微带被配置成将在所述单端触点处接收到的具有指定操作频率的单端信号分成所述第一差分触点和所述第二差分触点处的具有大约相等幅度和180度相位差的第一差分信号和第二差分信号，并且被配置成将在所述第一差分触点和所述第二差分触点处接收到的具有指定操作频率、具有180度相位差的差分信号组合成所述单端触点处的单端信号。

10.根据权利要求7所述的封装式集成电路，其特征在于，所述第一线性节段和所述第二线性节段具有均一宽度并且其中所述U形节段具有所述均一宽度，所述封装式集成电路另外包括共面接地金属，所述共面接地金属设置于所述基板上并且与所述第一线性节段和所述第二线性节段的外周分离开均一间隙且与所述U形节段的外周分离开小于所述均一间隙的更窄间隙。

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