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作者：孙晓玮、

出版社：电子工业出版社

出版时间：2012-04-01

书籍编号：30466871

ISBN：9787121166754

正文语种：中文

字数：135762

版次：1

所属分类：教材教辅-大学

版权信息

书名：毫米波集成电路及其应用

作者：孙晓玮　等

ISBN：9787121166754

版权所有 · 侵权必究

前言

随着人们对电子信息系统的高宽带、高速率、小型化需求，无线通信频谱将扩展到毫米波段、亚毫米波段和太赫兹波段，而系统中重要的毫米波集成电路就成了必不可少的核心芯片。日益先进的微纳电子技术使集成电路工艺技术进入了纳米时代，对于毫米波频段以上的集成电路层出不穷，45 nm的硅集成电路工艺，其器件的截止频率已经突破了250 GHz；III-V族化合物半导体集成电路，由于其具有高的电子迁移率及50 nm InP HEMT的集成电路工艺，器件截止频率也突破了580 GHz。为了满足高速吉比特、大带宽的通信系统、智能交通系统、汽车防撞系统以及反恐安检系统的应用，毫米波集成电路的需求越来越大。随着工艺成本和设计、测试成本的降低，毫米波集成电路及其系统应用已经成为军民两用领域不可缺少的先进技术之一。

本书是作者近30年在该领域从事科研和教学工作的系统总结，书中除特殊注明外，均是作者和所指导博士生的研究成果，有部分毫米波集成电路已经在系统上得到应用；所建立的毫米波集成电路测试系统为国内外高校和研究单位提供了标准化的测试服务。为本书内容作出贡献的有：吴亮博士、杨明辉博士、王伟博士、顾建忠博士、张健博士、侯阳博士、王闯博士、闻儒鸣博士、韩克武博士、孙浩博士、崔恒荣博士、崔斌博士、时翔博士、孙芸、钱蓉等。近年来通过国际合作和交流，作者所在团队在毫米波集成电路设计、工艺、测试等方面有了很大进步，并在国际先进的工艺线上进行了流片验证；结合标准工艺，建立了完全自主的器件、工艺、系统一体化的设计方法，巩固了专业理论知识，积累了丰富的实践经验，为今后的工作打下了很好的基础。

为了让读者更好地掌握毫米波集成电路的基本设计方法，书中的毫米波集成电路基本涵盖了毫米波信息系统收发子系统中的核心集成电路芯片，特别地，毫米波矢量调制器芯片是作者多年来从微波混合集成电路研究和自适应抵消系统的研究中发展的毫米波自适应抵消系统的应用成果。书中给出的典型系统应用部分已经进行了产业化推广。

本书共11章，内容涵盖当前毫米波集成电路的各个主流研究领域，即从毫米波集成电路材料、工艺、器件到毫米波无源集成电路与毫米波有源集成电路；从毫米波集成电路原理、设计到毫米波集成电路系统应用与测试方法和技术。

第1章 首先介绍毫米波技术的特点与热点，其次介绍毫米波集成电路分类、现状与发展趋势；从6个不同的角度（材料、工艺、计算机辅助设计软件、单片集成电路、组件及集成封装技术）对当前毫米波集成电路进行展开，最后介绍现代毫米波电子系统（通信、雷达、成像）。

第2章 重点介绍当前主流的毫米波单片集成电路的材料（GaAs、InP与GaN）、有源元器件工艺与模型（pHEMT）以及无源元器件工艺与模型（电阻、电容、电感、通孔与传输线），为后续章节的展开做铺垫。

第3～5章 主要介绍毫米波单片无源集成电路的原理、拓扑结构以及具体设计举例，包括毫米波单片场效应管混频器、毫米波单片矢量调制器、毫米波单片开关电路。

第6～7章 主要介绍毫米波单片集成电路的原理、拓扑结构以及具体设计，包括毫米波单片低噪声放大器、毫米波单片功率放大器。

第8～10章 主要介绍毫米波集成电路系统应用与系统设计，包括60 GHz无线通信系统、毫米波交通信息采集雷达系统、毫米波成像系统。

第11章 主要介绍毫米波集成电路在片自动测试技术。

作者长期工作在微波毫米波集成电路及其系统集成领域的科研第一线，积累了丰富的实践经验，培养了数十名博士和硕士研究生。在科研和教学工作中得到了西安电子科技大学吴万春教授、梁昌洪教授、王家礼教授、董树义教授的指导和帮助；特别是作者的导师：西安交通大学著名的微电子学家罗晋生教授、中电55所的林金庭总工、中科院上海微系统与信息技术研究所夏冠群教授，是他们带领作者进入了微波毫米波集成电路的研究领域。在完成本书稿的时候，向给予帮助和支持的各位前辈、教授以及并肩工作的同事、研究生们一并表示衷心的感谢！

孙晓玮

2011年11月

第1章 绪论

随着电子系统的工作频率的不断提高，毫米波波段的电子信息设备的应用越来越多，对毫米波集成电路的需求也日益明显。相对于国际上毫米波集成电路产业，中国的毫米波集成电路产业处于起步阶段，还不够成熟和完善，距离商品化还有一定距离。现阶段我国在毫米波中、高频段（＞40 GHz）的集成电路商业应用比较少，大多数局限在国防领域中的战略与战术通信、引信系统、精确制导、雷达、空间探测和防御系统，其中包括用于天体物理学和地球遥感监测的毫米波和亚毫米波接收机。所以“需求牵引，技术推动”的原则在具体实现过程中遇到的挑战很大，而且大部分核心的毫米波集成电路以及组件等均要依靠从国外相关国家进口产品，同时由于禁运的原因，从第三方进口毫米波集成电路要付出很高的经济成本。但是，总体而言中国的毫米波产业正处于“朝阳产业”，具有非常大的上升空间，可谓是机遇与挑战并存。

本章主要内容将围绕毫米波集成电路，辅之以先进的毫米波集成封装技术。所以本书将以毫米波单片集成电路为主，毫米波混合集成电路为辅，自顶向下逐步拓展。

1.1 引言

图1.1给出了无线电发展的变迁。在1864年，麦克斯韦尔（图1.2）通过严密的推导，建立了一套完整的电磁理论，第一次提出了电磁波的概念。24年后的一天，在德国一个黑暗的实验室里，年轻的物理学家赫兹（见图1.3）搭建了一个电路，该电路在实验室的一角蹦出了一颗火星，这点火星引起房间另外一个电路蹦出火星，他因而第一次发现了电磁波。不久，乌克兰的波波夫也用实验再次证明了电磁波的存在。电磁波比声波拥有更多优异的特性，它可以在真空中传播，且具有和光一样的传播速度。正是那颗微弱的火星，预见了20世纪一场重要技术革命的开始。

图1.1 无线电发展变迁示意图

图1.2 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔（James Clerk Maxwell）

图1.3 海因裡希·魯道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）

1895年前，杰出的印度物理学家J.C.Bose在伦敦皇家研究院贡献出描述60 GHz辐射准光学原理研究成果（见图1.4）。两年后（1897年5月），意大利科学家马可尼（见图1.5）在英国索尔斯堡平原展示了其无线电实验（328 kHz）。

图1.4 J.C.Bose（左）在伦敦皇家研究院进行60 GHz辐射准光学实验时所用的毫米波部件（右）（©www.tuc.nrao.edu/～demerson/bose/bose.html）

1901年，马可尼用中波信号第一次进行了横跨大西洋的无线电报实验；1904年，侯斯美尔发明了电动镜，采用与声呐类似的工作方式，用电磁波回波探测来防止海上船舶相撞；1924年，阿普立顿和巴尼特利用电离层对电磁波的反射特性来观测地球的大气层；1925年，雷达研制成功并被投入使用，它被称作人类新的眼睛和耳朵，当然，这不再是大自然的杰作，而是人类智慧的结晶。

从电磁波被发现的四十多年里，科学家试图用它来改善人们的生活，从无线电报到娱乐广播节目，虽然新发明层出不穷，但是基础设施和工艺水平的限制使得那时的人们只能利用广阔无线频谱中很小的一部分。如图 1.6 所示，无线频谱通常可以用频率或者波长来进行划分，人类对无线频谱的探索、开发和利用，是从较低频率向较高频率逐步发展的。波长在千米量级的低频率电磁波通常具有很强的波动性，衍射和绕射线性较为明显，但是由于信号带宽有限，传载信息的能力也受到限制，通常适合于无线电广播、无线电定时等系统应用。波长在1 mm～1 m之间的电磁波通常被称为微波，随着频率的升高，电磁波的粒子性逐渐占据主导地位。特别是波长在 1 mm～1 cm 之间的毫米波波段散射现象较为明显，但是由于信号带宽非常宽，所以非常适合于高速信息的传输。同时由于毫米波的波长很小，通信设备的尺寸也因此大大减小，因此对微波/毫米波频段的研究是当今科技界的一大热点。

图1.5 伽利尔摩·马可尼（Guglielmo Marchese Marconi）

图1.6 部分无线频谱的划分

电磁波引发的无线技术革命给人类带来的影响是巨大的，如今每一天约有15万人成为无线技术的新受益者。在这个地球上，数以亿计的收发设备正在通过电磁波拉近彼此的距离，帮助人们拓宽自己的视野。

1.2 毫米波频谱资源的划分

从电磁波发展过程来看，毫米波并不是一个新概念，事实上，从Maxwell建立电磁频谱（见图1.7）概念以来，它一直被看做电磁频谱中的一部分。由于受半导体材料、工艺、元器件、集成电路设计、封装以及测试与测量等因素的制约，导致它在相当长一段时期内发展缓慢。

根据中华人民共和国工业和信息化部无线电管理局的相关管理规定，毫米波频率段的定义为 30～300 GHz 的频段（波长范围：1 mm～10 mm），这个频段是介于电波和光波之间的特殊频段，具备光学的探测精度和电波的全天候工作特性。

图1.7 电磁波辐射在晴朗天气所受大气衰减与频率的关系

1.3 毫米波的特点

毫米波波段的低频端起始于微波频段的高端，而毫米波波段的高频端与光波频段的低端相邻，这一独特的优势使得毫米波技术在具体应用中犹如一把“双刃剑”，表现出很多独一无二的特性。电子工业协会毫米波段波导频谱划分如表1.1所示。

表1.1 电子工业协会（Electronic Industries Association，EIA）毫米波段波导频谱划分

1.3.1 基本特性

优势：

（1）波长短（频率高）；

（2）频谱资源丰富（频带宽）；

（3）自由空间传播特性与大气环境密切相关（“双刃剑”）。

挑战：

（1）与低频段相比，毫米波段电路、组件与系统对工艺加工精度要求高；

（2）与低频段相比，毫米波在自由空间传播，受大气衰减较大，特别是在“非大气窗口”传播过程中，以及在降雨环境下的“大气窗口”传播过程中。此外，雨、雪和雾也对毫米波有不同程度的散射作用，从而不同程度地破坏了毫米波的定向传输特性（见表1.2和图1.8）。

表1.2“大气窗口”与“非大气窗口”传播效应对照

图1.8 微波与毫米波雨衰特性示意图（©www.rfcafe.com）

1.3.2 军事应用特性

同很多工程技术一样，真正刺激并加速固态电子技术发展的是战争，一些先进的技术通常是在军事上得到广泛应用后才得以顺利地推广到民用。

20世纪30年代末到40年代初，第二次世界大战是微波技术探索和研究的黄金时代（见图1.9～图1.11）。1936年英国架起了第一个毫米波雷达站，1937年美国第一个舰载雷达实验成功，1941年苏联在飞机上装备了预警雷达。可以说微波雷达技术帮助了盟军在“二战”中击败德国。战争结束以后，世界各个大国都意识到微波雷达已经成为战场上最主要、最核心的技术，它的地位和重要性与日俱增，可以说一个国家的雷达水平代表了这个国家军队战斗力水平，同时也代表了一个国家电子工业发展的水平。雷达包含了当代电子系统中大部分的先进技术，我们现在所用的多数无线系统中，都或多或少能找到雷达技术的影子。

图1.9 微波与毫米波中低频段的军事应用（©Christian Wolff）

图1.10 机械扫描雷达

图1.11 俄罗斯最新型的“甲虫-AE”有源相控阵雷达装载于米格-35战斗机

毫米波的特性以及军事上巨大的需求背景是推动毫米波技术发展的重要因素，特别是在以雷达系统为代表的军事应用领域，主要表现在：

（1）相对于微波频段，毫米波具备极宽的带宽资源，超过从直流到微波全部带宽的 10倍。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只能使用4个主要窗口，但这4个窗口的总带宽也可达135 GHz，为微波以下各波段带宽之和的 5 倍，这在频率资源（见图 1.12）日益紧张的今天无疑极具吸引力。例如，在94 GHz（波长3.2 mm）频段信号的带宽可以达到23 GHz，适合于实现宽带雷达。

图1.12 美国无线电频谱资源划分示意图（©www.e-band.com）

（2）相对于激光系统与红外系统，毫米波电子系统虽然没有高的分辨率，但是在烟雾灰尘中的传播特性要远远好于激光与红外，具有全天候特性（见图1.13）。这点在环境条件苛刻的战场显得尤为重要。

图1.13 毫米波、红外以及可见光对于雨衰与雾的影响曲线（©www.rfcafe.com）

（3）由于信号频率高、波长短，实现窄波束宽度、方向性好的天线孔径较小，因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节（见表1.3）。这样可以使雷达系统具有极高的空间分辨率和较高的跟踪精度，满足精确制导武器系统的要求，同时窄波束发射也可降低信号被敌方截获的概率，改善雷达系统的电子对抗能力。

表1.3 均匀口径的圆形抛物面天线在不同频率与天线直径下的波束宽度与定向性

（4）由于载波频率高，使信号有较宽的多普勒带宽，多普勒效应明显（见表1.4）。而具备良好的多普勒分辨率，使雷达系统测速精度得到提高，更适合探测和跟踪运动目标。

其中，f_d为多普勒频移，单位为 Hz；v_r为雷达与目标之间的径向速度，单位为 m/s；λ 为载波波长，单位为m。

表1.4 频率与多普勒频移之间的对应关系

（5）电磁环境中地面杂波和其他杂波的干扰减少。

（6）毫米波散射特性对探测目标的细节敏感程度高，可提高雷达对多目标的分辨能力并易于实现对目标的成像识别（见图1.14）。

图1.14 毫米波人体隐匿武器成像

（7）相对于低频段的微波集成电路，毫米波集成电路不仅有利于实现武器装备的小型化，更有利于实现“单兵级”的武器装备配备能力，同时毫米波具有穿透等离子体的能力，故在等离子体环境中仍然可以保持高速飞行器穿越大气层时的通信、测量与制导能力。例如，借助于毫米波信号易于穿透高速导弹飞行中整流罩的电离屏蔽层，这些特点使毫米波在反导及高速导弹的导引头中得以广泛的应用。

（8）由于现在隐身飞行器（见图1.15）的隐身设计频率为1～20 GHz，而且目标表面的突出对毫米波更容易造成反射，毫米波雷达具备一定的反隐身能力。

图1.15 美国空军第IV代F-22“猛禽”隐身战斗机

目前，毫米波集成电路与器件目前已广泛应用于各国先进武器装备和精确制导系统，国内外都积极开展毫米波雷达系统及关键部件的开发。毫米波在雷达、制导、战术和战略通信、电子对抗、遥感、辐射测量等方面得到了广泛应用。基于毫米波雷达的特点，有利于实现多模的复合体制雷达，例如，导引头在远距离搜索时使用微波频段，而在近距离内使用毫米波实现精确制导，这样可提高导弹武器的使用灵活性和制导精度。现在毫米波技术在跟踪雷达、测距与测速雷达、车载防撞雷达、引信与末端制导、有源相控阵雷达等方面都得到运用。随着毫微秒脉冲雷达技术、脉冲压缩技术、扩频技术、频率捷变技术、极化捷变技术等各种新技术和新体制逐步应用于毫米波雷达，将大大提高雷达系统的测量精度、分辨率和抗干扰能力。

1.4 毫米波技术的“热点”

毫米波的特性使得毫米波技术的研究与应用一直以来都在围绕着两个“窗口”进行，即“大气窗口”与“非大气窗口”（见图1.16）。

图1.16 毫米波大气吸收特性示意图（©www.rfcafe.com）

1.4.1 大气窗口

当毫米波沿自由空间传播时将受大气环境制约，不同的频率对应的传播衰减大相径庭，即有的频率传播衰减较小，有的频率传播衰减较大。在 35 GHz、94 GHz、140 GHz 及 220 GHz频谱附近对应的传播传输衰减出现极小值，工程上将其称为“大气窗口”（见表1.5）。

表1.5 毫米波段“大气窗口”特性概述

1.4.2 非大气窗口

在毫米波波段（30～300 GHz），有三条传播衰减峰值曲线分别对应氧分子吸收线和水蒸气分子吸收线，毫米波段“非大气窗口”特性概述详见表1.6。

表1.6 毫米波段“非大气窗口”特性概述

除了上述三个标志性的吸收频率外，在晴天气候条件下，大气衰减不超过10 dB/km（以海平面作为参照），但是在上述三个标志性频率点附近，大气衰减非常严重，所以工程上将其称为“非大气窗口”。

毫米波在“非大气窗口”不仅具备上文所述的毫米波的特点，还具备一些独一无二的优势。例如，毫米波在“非大气窗口”衰减异常严重，但是这却犹如一把“双刃剑”为其开辟了一些特殊的应用领域，例如，星间链路通信、地面短距离保密通信、战场近炸引信以及近程雷达中，常常选择具有“天然”保密性、隐蔽性，使敌方难以侦察，也难以干扰的“非大气窗口”。

1.5 毫米波集成电路及其分类

毫米波集成电路（Millimeter-wave Integrated Circuit，MIC）是指工作频率范围在30～300 GHz（波长范围：1～10 mm）内的集成电路。毫米波集成电路的定义是相对于早期（20世纪 60 年代以前）立体的波导与同轴结构的微波/毫米波集成电路以及真空电子元器件组成的微波/毫米波集成电路而言的。它也不同于低频段的模拟与数字集成电路，按照集成电路制造工艺分为毫米波混合集成电路与毫米波单片集成电路。

1.5.1 毫米波混合集成电路

毫米波混合集成电路（Hybrid Millimeter-wave Integrated Circuit，HMIC）（见图1.17）是在适合于传输波信号的介质基片材料（如氧化铝陶瓷、氮化铝、石英、蓝宝石、Duriod等），运用厚膜工艺（如丝网印刷工艺、低温/高温烧结工艺等）或是薄膜工艺（溅射工艺、电镀工艺、抛光工艺、旋涂工艺等）制备出各种功能的电路拓扑图形，再将各种分立的封装形式的有源元器件、管心、裸片安装（微组装工艺、表面贴工艺或机械方式等）在相应位置，组成具有一定功能性的毫米波集成电路（见图1.18）。

图1.17 毫米波混合集成电路（©www.spectrummicrowave.com）

图1.18 1×8有源相控阵前端微系统（©www.sim.ac.cn）

1.5.2 毫米波单片集成电路

毫米波单片集成电路（Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit，MIMIC）是在半绝缘半导体衬底（如III-V化合物半导体、硅与锗，硅等半导体材料）上用一系列的半导体制造工艺方法（如衬底通孔工艺、空气桥工艺，电子束蚀刻工艺及背面金属化工艺等）制备出无源（如传输线、电阻、电感、电容、通孔及焊盘等）和有源元器件（如管心），并连接起来构成应用于毫米波频段的各种功能性电路，所以毫米波单片集成电路及元件就像横卧在半绝缘衬底平原上的一块块金黄的麦田，图1.19展示了一款Ka波段有源相控阵雷达T/R SoC核心芯片。

微波/毫米波固态电子系统中，关键的一项技术是如何产生电磁波信号以及对这些信号进行放大和调制。在“二战”时期，系统多采用电子管、速调管等有源器件，鲜有固态有源器件被研制和应用。这种系统成本高昂，且故障率较高。1916年恰克拉斯基发明了一种生长单晶的方法，迈出了固态半导体电路的第一步。基于半导体技术的微波固态元件在20世纪50年代末得到了蓬勃发展，隧道二极管、异质结双极晶体管、变容二极管、低噪声接收机、参量放大器等器件都在这一时期涌现出来。20世纪60年代至70年代是微波固态元件性能提升的一个阶段：研制出功率产生及放大的两端口和三端口器件；硅基双极型晶体管可以在 500 MHz 的频率上输出5 W的功率；理论上发现解释了砷化镓（GaAs）的负阻效应，并成功研制Gunn二极管，用来产生微波和毫米波信号源；使用硅雪崩二极管（IMPATT）也可以得到微波信号源；GaAs 基肖特基接触的场效应管（FET）、硅金属场效应管（MESFET）和GaAs MESFET也陆续被提出，并且最高振荡频率也在不断提高；利用PIN二极管设计的电路，峰值承受功率可达到100 kW。相比于电子管，固态元件的优点是不仅可以大大降低有源器件的体积和功耗，其成本和可靠性也得到了显著的提升，对微波系统的发展起了重要的作用。

图1.19 Ka波段T/R SoC组件核心芯片（©www.sim.ac.cn）

随着工作频率越来越高，系统越来越复杂，固态分立元件也产生了一些问题，设计者需要花费很多时间去从事焊接工作，而且一致性也得不到保证，这使得电子工业界寻找更加经济和可靠的办法去制造复杂电路和系统。单片集成电路是解决办法之一，它是由来自德州仪器的吉尔比于1959年发明的。单片集成电路工艺是利用半导体工艺技术把有源集总器件、无源集总器件以及分布参数式的传输线结构等集成在一块半导体衬底上，制成一块电路。1966年，第一个工作在微波频率的 Si 集成电路问世了，这是一款 X 波段的收发开关，但是它的插损实在太高，以至于在最终的系统里无法使用。1976年，特纳报道了世界上第一颗基于砷化镓的集成电路，如图1.20所示。这款电路使用了一个1μm栅长的场效应管，一个单层环形电感和交指电容，在7～12 GHz的微波频段内，实现了小信号增益放大。它的问世，从真正意义上开创了微波/毫米波单片集成电路的时代。

图1.20 第一款GaAs基微波单片放大器

微波/毫米波单片集成电路发展历程上另一个里程碑事件便是带隙工程（Band-gap Engin-eering），这种技术通过控制化合物半导体材料某一成分的构成来改变材料的带隙，如 AlGaAs材料。利用这种技术，在未掺杂的 GaAs 与 AlGaAs 界面上可以形成二维电子气，由于电子气中的电子在空间上脱离了原来的施主杂质离子的束缚，避免了散射的影响，因此具有很高的迁移率。带隙技术的发展引发了基于高电子迁移率管（pHEMT与mHEMT）的低噪声放大器（LNA）和基于异质结双极性晶体管（HBT）的功率放大器（PA）的出现。随着有源器件的特征尺寸进一步变小，以及新材料的引用，例如，InP和SiGe，已经有工作频率超过500 GHz的单片电路被研制出来，甚至超过了毫米波的定义范围延伸到THz的频段。毫米波混合集成电路与毫米波单片集成电路特点比较如表1.7所示。

表1.7 毫米波混合集成电路与毫米波单片集成电路特点比较

1.6 毫米波集成电路的发展现状及趋势

当前毫米波集成电路已经成为现代通信、雷达、引信、遥感、电子对抗、测试与测量、成像、制导、导航等电子系统中必不可少的核心组成部分，而且在某些毫米波系统级的应用中，毫米波集成电路已经成为左右该毫米波系统工作指标的决定性因素。

尽管当前Si基集成电路在低频段与低功耗领域内不断“蚕食”着GaAs基集成电路在商用无线通信市场的份额，但是无论是当前的3 G、WCDMA、TDSCDMA 等无线标准，还是未来4 G、LTE等无线应用标准，都要求功率放大器具有很高的线性度、较高的PAE（功耗低），然而相对于GaAs基HBT工艺突出的表现，Si基CMOS工艺受到物理性能的限制，在性能上根本无法与GaAs基HBT工艺相竞争，这在依赖电池供电的移动设备中非常重要。

尽管新兴的WBG基集成电路在高频段与高功率领域内不断“冲击”着GaAs基集成电路的应用领域，但是由于WBG基集成电路散热需要在封装上投入更多的成本，因而在现阶段的商用市场上，依然无法撼动GaAs基集成电路的市场份额，其更多的应用主要来自于对于成本控制相对较低的国防领域与航空领域。

1.6.1 工作频率

现代毫米波电子系统工作频段已经逐步从早期的毫米波中低频段，即Ka波段（26.5～40 GHz）至W波段（75～110 GHz），逐步提高到毫米波高频段，即G波段（140～220 GHz），甚至进入亚毫米波段（300～3 000 GHz）与THz（1 THz=10¹² Hz）领域。

据IEEE公开报道的资料显示，当前基于Virginia University的GaAs Didode工艺线已经可以完成f_C＞2 THz的各种平面类型的Schottky Diode与Varactor Diode，并且基于上述二极管已经可以实现50～2 000 GHz的器件与系统应用，如图1.21～图1.24所示。

图1.21 Tee型二极管（左）和反向并联二极管（右）（©www.virginiadiodes.com）

图1.22 单端型变频与检波二极管（左）和零偏型检波二极管（右）（©www.virginiadiodes.com）

图1.23 870 GHz谐波混频器（©www.virgi

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