RU2778281C1 - Hybrid integrated circuit of the microwave range - Google Patents

Hybrid integrated circuit of the microwave range Download PDF

Info

Publication number
RU2778281C1
RU2778281C1 RU2021131473A RU2021131473A RU2778281C1 RU 2778281 C1 RU2778281 C1 RU 2778281C1 RU 2021131473 A RU2021131473 A RU 2021131473A RU 2021131473 A RU2021131473 A RU 2021131473A RU 2778281 C1 RU2778281 C1 RU 2778281C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coaxial
metallization
electrically connected
generator
conductors
Prior art date
Application number
RU2021131473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Валентинович Горюнов
Виктор Анатольевич Иовдальский
Евгений Валентинович Терёшкин
Николай Александрович Федоров
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина")
Application granted granted Critical
Publication of RU2778281C1 publication Critical patent/RU2778281C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electronic technology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electronic technology. The hybrid integrated circuit of the microwave range is made in the form of a multilayer printed circuit board, which is mounted on the bottom of a metal housing with a lid and electrically connected to it, the board is made with a topological pattern of metallization conductors on at least one side of each dielectric layer of the multilayer printed circuit board and a screen grounding metallization on the reverse side of the lower dielectric layer; with mounted components, including an active generator component and an active control component located on the front side of the upper dielectric layer, as well as a coaxial dielectric resonator, the terminals of which are electrically connected to the topological pattern of the metallization conductors of the upper dielectric layer of the multilayer board and which together form a voltage-controlled generator; the coaxial dielectric resonator has a metallization coating on the side surface, electrically connected to the on-screen grounding metallization of the board; at least one coaxial output on the end surface facing the specified active components is electrically connected to the active generator and control components through conductors of the topological metallization pattern having capacitive connections in their composition, while a hole is made in the multilayer printed circuit board commensurate with the dielectric coaxial resonator located in it, which is installed at the bottom of the metal housing and is electrically connected to the bottom of the housing by metallization of its side surface; a part of the topological pattern of the voltage-controlled generator conductors connecting the active generator and control components to the coaxial output of the coaxial dielectric resonator is located on the end surface of the coaxial dielectric resonator and is electrically connected to the film conductors of the topological pattern located on the front side of the upper dielectric layer of the multilayer board, and has capacitive connections in its composition, moreover, the capacitive coupling between the film conductor of the connection of the generator component and the coaxial output of the dielectric resonator is made in the form of at least one gap with a width of 0.035-0.055 mm, and the capacitive coupling between the side of the film conductor of the connection of the control component and the coaxial output of the dielectric resonator is made in the form of a gap with a width of 0.16-0.24 mm.
EFFECT: invention provides an improvement in the electrical and mass-dimensional characteristics of a hybrid integrated circuit of the microwave range.
1 cl, 1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники, а именно к гибридным интегральным схемам, например, генераторного модуля СВЧ-диапазона.The invention relates to the field of electronic engineering, namely to hybrid integrated circuits, for example, a microwave generator module.

Известна гибридная интегральная схема генераторного модуля СВЧ-диапазона [А.А. Баронов, В.А. Шадский. Особенности проектирования гетеродина с петлей ФАПЧ Ku-диапазона. «ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА.» Сер. 3, Микроэлектроника, Вып. 4 (160),2015 г. стр. 18-22.] выполненная в виде многослойной печатной платы с топологическим рисунком проводников металлизации, по крайней мере, на одной из сторон каждого диэлектрического слоя многослойной печатной платы. И экранной заземляющей металлизацией на обратной стороне нижнего диэлектрического слоя. Навесные компоненты, в том числе коаксиальный диэлектрический резонатор, расположены на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя и соединенными своими выводами с проводниками его топологического рисунка металлизации. Обратная сторона верхнего диэлектрического слоя многослойной платы имеет экранную заземляющую металлизацию, на части своей обратной стороны, занятой схемой обработке СВЧ-сигнала, в том числе генератором управляемым напряжением с включенным в его схему коаксиальным диэлектрическим резонатором. Многослойная печатная плата установлена и электрически соединена с дном металлического корпуса с крышкой и отверстия в углах корпуса для крепления корпуса в аппаратуре. Критерием оптимальности конструкции выбрана величина среднеквадратичного отклонения фазового шума.Known hybrid integrated circuit generator module microwave range [A.A. Baronov, V.A. Shadsky. Features of designing a local oscillator with a Ku-band PLL loop. "ELECTRONIC EQUIPMENT." Ser. 3, Microelectronics, Vol. 4 (160), 2015, pp. 18-22.] made in the form of a multilayer printed circuit board with a topological pattern of metallization conductors, at least on one side of each dielectric layer of the multilayer printed circuit board. And screen grounding metallization on the reverse side of the lower dielectric layer. Attached components, including a coaxial dielectric resonator, are located on the front side of the upper dielectric layer and connected by their leads to the conductors of its topological metallization pattern. The reverse side of the upper dielectric layer of the multilayer board has a screen grounding metallization, on the part of its reverse side occupied by a microwave signal processing circuit, including a controlled voltage generator with a coaxial dielectric resonator included in its circuit. A multilayer printed circuit board is installed and electrically connected to the bottom of a metal case with a cover and holes in the corners of the case for attaching the case to the equipment. The value of the standard deviation of the phase noise was chosen as the criterion for the optimality of the design.

Недостатками данного технического решения являются: наличие высоких паразитных емкостей в схеме формирования СВЧ сигнала и низкие массогабаритные характеристики.The disadvantages of this technical solution are: the presence of high parasitic capacitances in the microwave signal generation circuit and low weight and size characteristics.

Известна гибридная интегральная схема генераторного модуля СВЧ-диапазона [С.А. Самохин, И.В. Горюнов, В.А. Иовдальский, Е.В. Терешкин, Н.А. Федоров. Малогабаритный опорный СВЧ - генератор на коаксиальном резонаторе//«Электронная техника», Сер. 1, СВЧ-техника, Вып .2 (541), 2019 г., С. 58-66.], выполненная в виде многослойной печатной платы с топологическим рисунком проводников металлизации, по крайней мере, на одной из сторон каждого диэлектрического слоя многослойной печатной платы. И экранной заземляющей металлизацией на обратной стороне нижнего диэлектрического слоя. Навесные компоненты, в том числе коаксиальный диэлектрический резонатор, расположены на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя и соединенными своими выводами с проводниками его топологического рисунка металлизации. Обратная сторона верхнего диэлектрического слоя многослойной платы имеет экранную заземляющую металлизацию, на части своей обратной стороны, занятой схемой обработки НЧ и СВЧ-сигнала, в том числе генератором управляемым напряжением с включенным в его схему коаксиальным диэлектрическим резонатором. Многослойная печатная плата установлена и закреплена на дне металлического корпуса с крышкой.Known hybrid integrated circuit generator module microwave range [S.A. Samokhin, I.V. Goryunov, V.A. Iovdalsky, E.V. Tereshkin, N.A. Fedorov. Small-sized reference microwave generator based on a coaxial resonator//Electronic Engineering, Ser. 1, microwave technology, Vol. 2 (541), 2019, pp. 58-66.], made in the form of a multilayer printed circuit board with a topological pattern of metallization conductors, at least on one side of each dielectric layer of a multilayer printed circuit board. fees. And screen grounding metallization on the reverse side of the lower dielectric layer. Attached components, including a coaxial dielectric resonator, are located on the front side of the upper dielectric layer and connected by their leads to the conductors of its topological metallization pattern. The reverse side of the upper dielectric layer of the multilayer board has a screen grounding metallization, on the part of its reverse side occupied by the low-frequency and microwave signal processing circuit, including a controlled voltage generator with a coaxial dielectric resonator included in its circuit. A multilayer printed circuit board is installed and fixed on the bottom of a metal case with a lid.

Недостатками данного технического решения являются: наличие высоких паразитных емкостей в схеме формирования СВЧ сигнала, что обуславливает низкие электрические характеристики и низкие массогабаритные характеристики.The disadvantages of this technical solution are: the presence of high parasitic capacitances in the microwave signal generation circuit, which leads to low electrical characteristics and low weight and size characteristics.

Техническим результатом изобретения является улучшение электрических и массогабаритных характеристик гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона.The technical result of the invention is to improve the electrical and weight and size characteristics of the hybrid microwave integrated circuit.

Технический результат достигается тем, что в известной конструкции гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона выполненной в виде многослойной печатной платы, которая установлена на дне металлического корпуса с крышкой и электрически соединена с ним, плата выполнена с топологическим рисунком проводников металлизации, по крайней мере, на одной из сторон каждого диэлектрического слоя многослойной печатной платы и экранной заземляющей металлизацией на обратной стороне нижнего диэлектрического слоя; с навесными компонентами, в том числе активным генераторным компонентом и активным управляющим компонентом, расположенными на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя, а также коаксиальным диэлектрическим резонатором, выводы которых электрически соединены с топологическим рисунком проводников металлизации верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, и которые в совокупности образуют генератор управляемый напряжением; коаксиальный диэлектрический резонатор, имеет металлизационное покрытие на боковой поверхности, электрически соединенное с экранной заземляющей металлизацией платы; по меньшей мере, один коаксиальный выход на торцевой поверхности, обращенной к указанным активным компонентам электрически соединен с активными генераторным и управляющим компонентами через проводники топологического рисунка металлизации, имеющими в своем составе емкостные связи, при этом, в многослойной печатной плате выполнено отверстие соразмерное расположенному в нем диэлектрическому коаксиальному резонатору, который установлен на дне металлического корпуса и электрически соединен с дном корпуса металлизацией своей боковой поверхности; часть топологического рисунка проводников генератора управляемого напряжением, соединяющая активные генераторный и управляющий компоненты с коаксиальным выходом коаксиального диэлектрического резонатора, расположена на торцевой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора и электрически соединена с пленочными проводниками топологического рисунка, расположенного на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной платы и имеет в своем составе емкостные связи, причем емкостная связь между пленочным проводником соединения генераторного компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора выполнена в виде, по меньшей мере, одного зазора шириной 0,035- 0,055 мм, а емкостная связь между боковой стороной пленочного проводника соединения управляющего компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора выполнена в виде зазора шириной 0,16-0,24 мм.The technical result is achieved by the fact that in the well-known design of a microwave-band hybrid integrated circuit made in the form of a multilayer printed circuit board, which is installed at the bottom of a metal case with a lid and is electrically connected to it, the board is made with a topological pattern of metallization conductors, at least on one from the sides of each dielectric layer of the multilayer printed circuit board and the shield ground plating on the reverse side of the lower dielectric layer; with add-on components, including an active generator component and an active control component, located on the front side of the upper dielectric layer, as well as a coaxial dielectric resonator, the leads of which are electrically connected to the topological pattern of the metallization conductors of the upper dielectric layer of the multilayer board, and which together form a generator voltage controlled; coaxial dielectric resonator, has a metallization coating on the side surface, electrically connected to the screen grounding plating of the board; at least one coaxial output on the end surface facing the specified active components is electrically connected to the active generator and control components through the conductors of the topological metallization pattern, which have capacitive couplings in their composition, while in the multilayer printed circuit board there is a hole commensurate with the one located in it a dielectric coaxial resonator, which is installed on the bottom of the metal case and is electrically connected to the bottom of the case by metallization of its side surface; a part of the topological pattern of the conductors of a voltage-controlled generator, connecting the active generator and control components with the coaxial output of the coaxial dielectric resonator, is located on the end surface of the coaxial dielectric resonator and is electrically connected to the film conductors of the topological pattern located on the front side of the upper dielectric layer of the multilayer board and has in its composed of capacitive couplings, wherein the capacitive coupling between the film conductor of the connection of the generator component and the coaxial output of the dielectric resonator is made in the form of at least one gap with a width of 0.035-0.055 mm, and the capacitive coupling between the side of the film conductor of the connection of the control component and the coaxial output of the dielectric resonator made in the form of a gap with a width of 0.16-0.24 mm.

Выполнение в многослойной печатной плате отверстия, соразмерного расположенному в нем диэлектрическому коаксиальному резонатору, который установлен на дне металлического корпуса и электрически соединен с дном корпуса металлизацией своей боковой поверхности, а также электрическое соединение с дном корпуса металлизации боковой поверхности резонатора, позволяет уменьшить массу многослойной платы, высоту и массу корпуса, а значит, улучшить массогабаритные характеристики устройства. Кроме того, сокращение длины соединения генераторного и управляющего компонентов с коаксиальным выходом диэлектрического резонатора, приводит к уменьшению его паразитной индуктивности и емкости и, тем самым, улучшает электрические характеристики схемы.Making a hole in the multilayer printed circuit board that is commensurate with the dielectric coaxial resonator located in it, which is installed on the bottom of the metal case and is electrically connected to the bottom of the case by metallization of its side surface, as well as electrically connected to the bottom of the case by metallization of the side surface of the resonator, makes it possible to reduce the weight of the multilayer board, the height and weight of the body, which means to improve the weight and size characteristics of the device. In addition, reducing the length of the connection between the generator and control components with the coaxial output of the dielectric resonator leads to a decrease in its parasitic inductance and capacitance and, thereby, improves the electrical characteristics of the circuit.

Расположение части топологического рисунка проводников генератора управляемого напряжением, соединяющей активные генераторный и управляющий компоненты с коаксиальным выходом коаксиального диэлектрического резонатора, на торцевой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора и наличие в ее составе емкостных связей, позволяет сократить площадь топологического рисунка многослойной платы, занимаемой ГИС, что также приводит к уменьшению паразитной емкости и индуктивности проводников, и улучшению электрических характеристик. Кроме того, такое решение позволяет улучшить массогабаритные характеристики ГИС за счет уменьшения размеров и массы многослойной платы и корпуса с крышкой.The location of a part of the topological pattern of the conductors of a voltage-controlled generator, connecting the active generator and control components with the coaxial output of the coaxial dielectric resonator, on the end surface of the coaxial dielectric resonator and the presence of capacitive couplings in its composition, makes it possible to reduce the area of the topological pattern of the multilayer board occupied by the GIS, which also leads to to reduce parasitic capacitance and inductance of conductors, and improve electrical characteristics. In addition, this solution makes it possible to improve the weight and size characteristics of the GIS by reducing the size and weight of the multilayer board and the case with a cover.

Электрическое соединение части топологического рисунка проводников генератора управляемого напряжением, соединяющей активные генераторный и управляющий компоненты с коаксиальным выходом коаксиального диэлектрического резонатора, расположенных на торцевой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора и наличие в ее составе емкостных связей с пленочными проводниками топологического рисунка, расположенного на лицевой стороне диэлектрического слоя многослойной платы, позволяет сократить длину соединения, что влияет на величину паразитных индуктивности и емкости соединений и улучшает электрические характеристики ГИС.Electrical connection of a part of the topological pattern of the conductors of a voltage-controlled generator connecting the active generator and control components with the coaxial output of the coaxial dielectric resonator located on the end surface of the coaxial dielectric resonator and the presence in its composition of capacitive connections with film conductors of the topological pattern located on the front side of the dielectric layer of the multilayer board, allows you to reduce the length of the connection, which affects the amount of parasitic inductance and capacitance of the connections and improves the electrical characteristics of the GIS.

Выполнение емкостной связи между пленочным проводником соединения генераторного компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора в виде зазора шириной от 0,035 до 0,055 мм, и выполнение емкостной связи между боковой стороной пленочного проводника соединения управляющего компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора в виде зазора шириной от 0,16 до 0,24 мм, позволяют сократить длину связей, а, значит улучшить электрические характеристики ГИС.Performing capacitive coupling between the film conductor of the connection of the generator component and the coaxial output of the dielectric resonator in the form of a gap with a width of 0.035 to 0.055 mm, and performing capacitive coupling between the side of the film conductor of the connection of the control component and the coaxial output of the dielectric resonator in the form of a gap with a width of 0.16 to 0.24 mm, allow you to reduce the length of the links, and, therefore, improve the electrical characteristics of the GIS.

Ограничение ширины зазора емкостной связи между пленочным проводником соединения генераторного компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора снизу (0,035 мм) связано с нежелательным уменьшением рабочей частоты генератора, а сверху (0,055 мм) - с отсутствием генерации, а, значит с ухудшением электрических характеристик.Limiting the width of the capacitive coupling gap between the film conductor of the connection of the generator component and the coaxial output of the dielectric resonator from below (0.035 mm) is associated with an undesirable decrease in the operating frequency of the generator, and from above (0.055 mm) - with the lack of generation, and, therefore, with the deterioration of electrical characteristics.

Ограничение ширины зазора емкостной связи между боковой стороной пленочного проводника соединения управляющего компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора снизу (0,16 мм) вызывает нежелательное уменьшение рабочей частоты генератора, увеличение фазовых шумов, а сверху (0,24 мм) - снижение диапазона частоты перестройки генератора управляемого напряжением. Выход за указанные пределы приводит к ухудшению электрических характеристик.Limiting the width of the capacitive coupling gap between the side of the film conductor of the control component connection and the coaxial output of the dielectric resonator from below (0.16 mm) causes an undesirable decrease in the operating frequency of the generator, an increase in phase noise, and from above (0.24 mm) - a decrease in the range of the generator tuning frequency voltage controlled. Exceeding these limits will result in degraded electrical performance.

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена конструкция гибридной интегральной схемы генераторного модуля СВЧ-диапазона, где:The invention is illustrated in the drawing. In FIG. 1 shows the design of a hybrid integrated circuit of the microwave generator module, where:

- многослойная печатная плата - 1;- multilayer printed circuit board - 1;

- топологический рисунок проводников металлизации - 4;- topological pattern of metallization conductors - 4;

- диэлектрический слой - 5;- dielectric layer - 5;

- активный генераторный компонент - 7;- active generator component - 7;

- активный управляющий компонент - 8;- active control component - 8;

- коаксиальный диэлектрический резонатор - 9;- coaxial dielectric resonator - 9;

- металлизационное покрытие на боковой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора - 11:- metallization coating on the side surface of the coaxial dielectric resonator - 11:

- коаксиальный выход на торцевой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора - 12:- coaxial output on the end surface of the coaxial dielectric resonator - 12:

- емкостные связи - 13:- capacitive connections - 13:

- отверстие в многослойной печатной плате - 14;- a hole in a multilayer printed circuit board - 14;

- зазор между пленочным проводником соединения генераторного компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора - 15;- gap between the film conductor of the connection of the generator component and the coaxial output of the dielectric resonator - 15;

- зазор между боковой стороной пленочного проводника соединения управляющего компонента и коаксиального вывода диэлектрического резонатора - 16.- gap between the side of the film conductor connecting the control component and the coaxial output of the dielectric resonator - 16.

На фиг. 2 представлен разрез заявляемой конструкции, где:In FIG. 2 shows a section of the proposed design, where:

- многослойная печатная плата - 1;- multilayer printed circuit board - 1;

- корпус - 2;- Pavilion 2;

- крышка корпуса - 3;- housing cover - 3;

- диэлектрический слой - 5;- dielectric layer - 5;

- экранная заземляющая металлизация - 6;- screen grounding metallization - 6;

- активный генераторный компонент - 7;- active generator component - 7;

- активный управляющий компонент - 8;- active control component - 8;

- коаксиальный диэлектрический резонатор - 9;- coaxial dielectric resonator - 9;

- генератор, управляемый напряжением - 10;- voltage controlled generator - 10;

- отверстие в многослойной печатной плате - 14.- a hole in a multilayer printed circuit board - 14.

Устройство работает следующим образом. При подаче питания на активный генераторный компонент (транзистор)7, за счет схемотехнического решения гибридной интегральной схемы генератора создается область рабочего диапазона с отрицательным сопротивлением в базовой области транзистора. При подключении к этой цепи коаксиального диэлектрического резонатора (КДР) 9 с определенной добротностью происходит возбуждение транзистора на резонансной частоте подключаемого контура. Подачей напряжения на активный управляющий компонент 8 (варакторный диод) осуществляется перестройка частоты резонансного контура в рабочем диапазоне частот. Снижение паразитной индуктивности и емкости топологического рисунка 2 проводников многослойной платы 1, за счет уменьшения длины соединения коаксиального выхода 12 коаксиального диэлектрического резонатора (КДР) 9 и уменьшения площади многослойной платы 1 и уменьшения высоты корпуса за счет размещения коаксиального диэлектрического резонатора (КДР) 9 в отверстии 14 многослойной платы 1, а значит, и уменьшения размеров и массы корпуса 2 и крышки 3, путем переноса части топологического рисунка проводников 4 генератора управляемого напряжением 10, соединения активных генераторного 7 и управляющего 8 компонентов с коаксиальным выходом 12 коаксиального диэлектрического резонатора 9, расположения на торцевой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора 9 и наличия в ее составе емкостных связей 13, электрического соединения с пленочными проводниками топологического рисунка 4 расположенного на лицевой стороне диэлектрического слоя 5 многослойной платы 1 улучшены электрические и массогабаритные характеристики гибридной интегральной схемы. Это объясняется также тем, что снижение паразитной индуктивности и емкости позволяет снизить шунтирующий эффект паразитных емкостей и индуктивностей печатной платы 1 и, тем самым, повысить нагруженную добротность КДР 9 и рабочую частоту генератора 10.The device works as follows. When power is applied to the active generator component (transistor)7, due to the circuit design of the generator hybrid integrated circuit, an operating range region with negative resistance is created in the base region of the transistor. When a coaxial dielectric resonator (CDR) 9 is connected to this circuit with a certain quality factor, the transistor is excited at the resonant frequency of the connected circuit. By applying voltage to the active control component 8 (varactor diode), the frequency of the resonant circuit is tuned in the operating frequency range. Reducing the parasitic inductance and capacitance of the topological pattern 2 of the conductors of the multilayer board 1, by reducing the length of the connection of the coaxial output 12 of the coaxial dielectric resonator (CDR) 9 and reducing the area of the multilayer board 1 and reducing the height of the case by placing the coaxial dielectric resonator (CDR) 9 in the hole 14 of the multilayer board 1, and hence reducing the size and weight of the body 2 and cover 3, by transferring part of the topological pattern of the conductors 4 of the voltage-controlled generator 10, connecting active generator 7 and control 8 components with a coaxial output 12 of the coaxial dielectric resonator 9, location on end surface of the coaxial dielectric resonator 9 and the presence of capacitive couplings 13 in its composition, electrical connection with film conductors of the topological pattern 4 located on the front side of the dielectric layer 5 of the multilayer board 1 improved electrical and mass overall characteristics of the hybrid integrated circuit. This is also explained by the fact that the reduction of parasitic inductance and capacitance makes it possible to reduce the shunting effect of parasitic capacitances and inductances of the printed circuit board 1 and, thereby, to increase the loaded quality factor of the KDR 9 and the operating frequency of the generator 10.

В целом, за счет сохранения оптимального размера КДР 9 и, соответственно, обеспечив его (КДР 9) более высокую добротность, тем самым, удается снизить уровень фазовых шумов генератора 10, а значит, улучшить его электрические характеристики.In general, by maintaining the optimal size of the KDR 9 and, accordingly, providing it (KDR 9) with a higher quality factor, it is thus possible to reduce the level of phase noise of the generator 10, and hence improve its electrical characteristics.

Пример 1. Гибридная интегральная схема генераторного модуля СВЧ-диапазона имеет размеры 20×18×10,5 мм и массу 7,35 г, выполнена в виде многослойной печатной платы (1), имеющей четыре диэлектрических слоя 5. Материалом диэлектрических слоев является Ro4003 толщиной 0,25 мм. Каждый из диэлектрических слоев 5 многослойной печатной платы 1 имеет топологический рисунок проводников 4 металлизации выполненной из меди толщиной 18 мкм с гальваническим покрытием золотом толщиной 3 мкм. На обратной стороне верхнего и нижнего диэлектрического слоя 3 нанесена экранная заземляющая металлизация 4 со структурой аналогичной структуре топологического рисунка проводников 2 металлизации. На лицевой поверхности верхнего диэлектрического слоя 5 многослойной печатной платы 1 установлены навесные компоненты, в том числе, активный генераторный компонент 7, например, биполярный транзистор BFP420F, активный управляющий компонент 8, например, варакторный диод BBY55, конденсаторы типа К10-17 и другие, в том числе, коаксиальный диэлектрический резонатор 9 типа КРП 5,7×4,5×4,0 мм (производства АО «НИН «Исток» им. Шокина»). Корпус 2 и крышка 3 гибридной интегральной схемы генераторного модуля изготовлены из сплава АМГ с последующим гальваническим покрытием составом палладий -никель толщиной 6 мкм.Example 1. The hybrid integrated circuit of the microwave range generator module has dimensions of 20 × 18 × 10.5 mm and a mass of 7.35 g, made in the form of a multilayer printed circuit board (1) having four dielectric layers 5. The material of the dielectric layers is Ro4003 thickness 0.25 mm. Each of the dielectric layers 5 of the multilayer printed circuit board 1 has a topological pattern of metallization conductors 4 made of 18 µm thick copper plated with 3 µm thick gold. On the reverse side of the upper and lower dielectric layers 3, a screen grounding metallization 4 is applied with a structure similar to the structure of the topological pattern of the conductors 2 of the metallization. On the front surface of the upper dielectric layer 5 of the multilayer printed circuit board 1, mounted components are installed, including an active generator component 7, for example, a BFP420F bipolar transistor, an active control component 8, for example, a BBY55 varactor diode, capacitors of the K10-17 type and others, in including a coaxial dielectric resonator 9 of the KRP type 5.7 × 4.5 × 4.0 mm (manufactured by JSC NIN Istok named after Shokin). Case 2 and cover 3 of the hybrid integrated circuit of the generator module are made of AMG alloy with subsequent electroplating with a composition of palladium-nickel with a thickness of 6 microns.

Многослойная печатная плата 1 своей обратной стороной, имеющей экранную заземляющую металлизацию 6, припаяна на дно корпуса 2 припоем ПИнСр-3. Коаксиальный диэлектрический резонатор 9 установлен и припаян припоем ПОИН-50 на дно металлического корпус 2 в отверстие 14 в плате 1, а его металлизационное покрытие 11 на боковой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора 9 электрически соединено через дно корпуса 2 с экранной заземляющей металлизацией 6 платы 1.The multilayer printed circuit board 1 with its reverse side, which has a screen grounding metallization 6, is soldered to the bottom of the case 2 with PINSR-3 solder. The coaxial dielectric resonator 9 is installed and soldered with POIN-50 solder to the bottom of the metal case 2 in the hole 14 in the board 1, and its metallization coating 11 on the side surface of the coaxial dielectric resonator 9 is electrically connected through the bottom of the case 2 to the screen grounding metallization 6 of the board 1.

Claims (1)

Гибридная интегральная схема СВЧ-диапазона, выполненная в виде многослойной печатной платы, которая установлена на дне металлического корпуса с крышкой и электрически соединена с ним, плата выполнена с топологическим рисунком проводников металлизации по крайней мере на одной из сторон каждого диэлектрического слоя многослойной печатной платы и экранной заземляющей металлизацией на обратной стороне нижнего диэлектрического слоя; с навесными компонентами, в том числе активным генераторным компонентом и активным управляющим компонентом, расположенными на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя, а также коаксиальным диэлектрическим резонатором, выводы которых электрически соединены с топологическим рисунком проводников металлизации верхнего диэлектрического слоя многослойной платы и которые в совокупности образуют генератор, управляемый напряжением; коаксиальный диэлектрический резонатор имеет металлизационное покрытие на боковой поверхности, электрически соединенное с экранной заземляющей металлизацией платы; по меньшей мере один коаксиальный выход на торцевой поверхности, обращенной к указанным активным компонентам, электрически соединен с активными генераторным и управляющим компонентами через проводники топологического рисунка металлизации, имеющими в своем составе емкостные связи, отличающаяся тем, что в многослойной печатной плате выполнено отверстие, соразмерное расположенному в нем диэлектрическому коаксиальному резонатору, который установлен на дне металлического корпуса и электрически соединен с дном корпуса металлизацией своей боковой поверхности; часть топологического рисунка проводников генератора, управляемого напряжением, соединяющая активные генераторный и управляющий компоненты с коаксиальным выходом коаксиального диэлектрического резонатора, расположена на торцевой поверхности коаксиального диэлектрического резонатора и электрически соединена с пленочными проводниками топологического рисунка, расположенного на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, и имеет в своем составе емкостные связи, причем емкостная связь между пленочным проводником соединения генераторного компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора выполнена в виде по меньшей мере одного зазора шириной 0,035-0,055 мм, а емкостная связь между боковой стороной пленочного проводника соединения управляющего компонента и коаксиальным выходом диэлектрического резонатора выполнена в виде зазора шириной 0,16-0,24 мм.A hybrid integrated circuit for the microwave range, made in the form of a multilayer printed circuit board, which is installed at the bottom of a metal case with a lid and electrically connected to it, the board is made with a topological pattern of metallization conductors on at least one of the sides of each dielectric layer of the multilayer printed circuit board and the screen grounding metallization on the reverse side of the lower dielectric layer; with hinged components, including an active generator component and an active control component, located on the front side of the upper dielectric layer, as well as a coaxial dielectric resonator, the outputs of which are electrically connected to the topological pattern of the metallization conductors of the upper dielectric layer of the multilayer board and which together form a generator, voltage controlled; the coaxial dielectric resonator has a metallization coating on the side surface, electrically connected to the shield ground plating of the board; at least one coaxial output on the end surface facing the specified active components is electrically connected to the active generator and control components through the conductors of the topological metallization pattern, which have capacitive couplings in their composition, characterized in that a hole is made in the multilayer printed circuit board, commensurate with the located in it, a dielectric coaxial resonator, which is installed on the bottom of the metal case and is electrically connected to the bottom of the case by metallization of its side surface; a part of the topological pattern of the conductors of the voltage-controlled generator, connecting the active generator and control components with the coaxial output of the coaxial dielectric resonator, is located on the end surface of the coaxial dielectric resonator and is electrically connected to the film conductors of the topological pattern located on the front side of the upper dielectric layer of the multilayer board, and has includes capacitive couplings, wherein the capacitive coupling between the film conductor of the connection of the generator component and the coaxial output of the dielectric resonator is made in the form of at least one gap with a width of 0.035-0.055 mm, and the capacitive coupling between the side of the film conductor of the connection of the control component and the coaxial output of the dielectric resonator made in the form of a gap with a width of 0.16-0.24 mm.
RU2021131473A 2021-10-26 Hybrid integrated circuit of the microwave range RU2778281C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778281C1 true RU2778281C1 (en) 2022-08-17

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798048C1 (en) * 2023-02-07 2023-06-14 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А. И. Шокина" Hybrid shf-band integral circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998013875A1 (en) * 1996-09-26 1998-04-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Hybrid microwave-frequency integrated circuit
RU2450388C1 (en) * 2010-12-20 2012-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") Hybrid integrated circuit of shf range
RU2750860C1 (en) * 2020-09-21 2021-07-05 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Microwave hybrid integrated circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998013875A1 (en) * 1996-09-26 1998-04-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Hybrid microwave-frequency integrated circuit
RU2450388C1 (en) * 2010-12-20 2012-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") Hybrid integrated circuit of shf range
RU2750860C1 (en) * 2020-09-21 2021-07-05 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Microwave hybrid integrated circuit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
С.А.Самохин и др. Малогабаритный опорный СВЧ - генератор на коаксиальном резонаторе//"Электронная техника", Сер.1, СВЧ-техника, Вып. 2 (541), 2019 г., С. 58-66. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798048C1 (en) * 2023-02-07 2023-06-14 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А. И. Шокина" Hybrid shf-band integral circuit
RU2814683C1 (en) * 2023-09-29 2024-03-04 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" Microwave hybrid integrated circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI397089B (en) Capacitors, circuit having the same and integrated circuit substrate
US7489914B2 (en) Multi-band RF transceiver with passive reuse in organic substrates
US6377464B1 (en) Multiple chip module with integrated RF capabilities
US6323735B1 (en) Method and apparatus for synthesizing high-frequency signals utilizing on-package oscillator circuit inductors
US7541883B2 (en) Coaxial resonator based voltage controlled oscillator/phased locked loop synthesizer module
US7646255B2 (en) Voltage controlled oscillator module with ball grid array resonator
EP0379258A2 (en) Tunable Waveguide oscillators
RU2778281C1 (en) Hybrid integrated circuit of the microwave range
RU2782313C1 (en) Hybrid integrated circuit of the microwave range
RU2777532C1 (en) Hybrid integrated circuit of the microwave range
EP0437976B1 (en) Voltage-controlled oscillator mounted on laminated printed circuit board
RU2798048C1 (en) Hybrid shf-band integral circuit
KR100819134B1 (en) Integrated Circuit Package Having An Inductance Loop Formed From A Multi-loop Configuration
RU2750860C1 (en) Microwave hybrid integrated circuit
US7071535B2 (en) Integrated circuit package having inductance loop formed from a bridge interconnect
RU2814683C1 (en) Microwave hybrid integrated circuit
KR100902426B1 (en) Resonator for a voltage controlled oscillator and manufacturing method thereof
JPH06112710A (en) High frequency circuit substrate
US6114918A (en) Low phase-noise device comprising a microstrip-mounted coaxial dielectric resonator and method of reducing the phase noise in such a device, in particular in a voltage-controlled oscillator
US6960964B2 (en) Oscillator
JP3100036B2 (en) High frequency circuit such as VCO using multilayer substrate
WO2024085790A1 (en) An oscillator device comprising an active circuit device, a circuit board, and a resonator cavity
US20060055475A1 (en) Microwave oscillator
Shizuki et al. Small sized synthesizer module for 1.9 GHz digital mobile communication