[发明专利]一种E波段多芯片集成倍频模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多芯片集成技术的E波段倍频模块，用做E波段收发前端的本振。 

背景技术

微波是常见的无线通信技术，以其远距离、大容量、部署快捷、抗损强的特点被广泛应用于各类通信系统的中继和回传。持续的移动宽带的承载需求，常规6GHz～38GHz的微波频谱资源已经被迅速消耗殆尽，微波通信向更高频段扩展已成为必然趋势。E波段微波早在2001年和2003年被ITU-R（国际电联无线组织）所发布，主要包括60GHz和80GHz的高频段微波通信，60GHz免费频段较早为军方和行业客户使用，对运营商来说，80GHz微波频段将会是重要的无线传输手段。 

E波段微波频段由71G～76G/81G～86G频谱资源构成的，既是目前民用微波通信领域发布的最高传送频段，也是迄今为止ITU-R一次性发放的频谱资源中波道间隔最大的一次。该频段拥有10GHz的收发间隔（TR间隔），以及总共5GHz的可调制带宽。按照1Hz传送1bit这样最基本的传送能力计算，5GHz的频带宽度使得G比特（Gbps）级高速率传输成为可能，这是以往常规低频段的微波无法实现的。 

E波段具有更宽的可调制波道间隔，故E波段频段的微波通信系统天然具有传输G比特以上业务容量的能力。以ECC（欧洲电子通信委员会）对80GHz频段的定义为例，其建议的最小波道间隔为250MHz，整个5GHz的可用调制频段划被分成了19个子频段，传输业务时使用的波道间隔可以是1～4个250MHz子频段的组合，当最多4个250MHz子频段组合在一起时，可调波道间隔最大可以达到1GHz，采用一定的更高阶调制方式后，E波段微波可以实现1～5Gbps的高容量传输。 

近年来，随着无线通信网络从GSM、UMTS发展到LTE，回传网络所需要的承载带宽需求大幅增长。对电信运营商而言，E波段微波的应用无疑拓宽了无线传输紧张的频率资源，特别是对于无线网络未来大量部署的LTE基站，E波段能以更宽的频谱资源满足其超大带宽的承载需求。目前，许多国家已经开放了E波段频段的使用限制，各国纷纷开始进行E波段微波用于无线下一代无线回传网络的研制及试验。目前应用面临的困难主要在于毫米波模块的集成度低，造成系统电路复杂，体积大，从而影响整体性能。 

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于多芯片集成技术的E波段倍频模块，用做E波段收发前端的本振；其在一个模块中实现了X波段到E 波段的倍频功能，大幅提高了模块集成度。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： 

一种E波段多芯片集成倍频模块，包括金属上基座、金属下基座和倍频电路，所述金属上基座和金属下基座拼合后内部形成倍频通道的容腔，所述倍频电路包括依次电气连接的输入端、第一级倍频及滤波结构、第二级倍频放大结构、第三级输出微带波导过渡结构和输出端，所述第一级倍频及滤波结构、第二级倍频放大结构和第三级输出微带波导过渡结构设置在倍频通道的容腔内，所述输入端为标准SMA接头，所述输出端为标准波导法兰结构，且输入端和输出端分别设置在金属上基座和金属下基座拼合后形成结构的两个侧面。 

优选的，所述第一级倍频及滤波结构包括倍频芯片A和带通滤波电路，所述第二级倍频放大结构包括倍频芯片B和放大芯片，所述第三级输出微带波导过渡结构包括扇形微带波导过渡电路、降高波导电路和标准波导电路；所述倍频电路中所有使用的芯片均为毫米波砷化镓芯片，且各芯片和/或电路之间通过金丝键合实现电气连接。 

具体的，所述倍频通道的容腔的底部设置有直流电源板，所述第一级倍频及滤波结构包括倍频芯片A和带通滤波电路；所述倍频芯片A的输入端通过第一键合金丝A与微带传输线电气连接、输出端通过第二键合金丝A与带通滤波电路电气连接、直流端通过第三键合金丝A与芯片电容A电气连接；所述芯片电容A通过第四键合金丝A与直流偏置电路A电气连接，直流偏置电路A通过第五键合金丝A与直流绝缘子A电气连接，直流绝缘子A与直流电源板直通；所述微带传输线与输入端电气连接。 

优选的，所述芯片电容A、直流绝缘子A和带通滤波电路均设置在倍频芯片A的上侧。