Co jsou integrované mikrovlnné obvody?

Mikrovlnné integrované obvody neboli MIC jsou typem mikročipového polovodiče, který je navržen tak, aby pracoval konkrétně na mikrovlnných frekvencích, často při frekvenci 1 GHz nebo vyšší. Specifická schopnost přenosu přes mikrovlny je obvykle to, co odlišuje MIC od jiných typů integrovaných obvodů. MIC jsou široce používány v malých elektronických zařízeních, která fungují prostřednictvím elektronických a elektromagnetických frekvencí, jako jsou mobilní telefony, GPS zařízení, dálkově ovládané systémy a zobrazovací zařízení. Jejich malá velikost jim umožňuje jejich použití ve více ručních bezdrátových zařízeních a povaha MIC je taková, že jeden čip může fungovat jako samostatné zařízení a používat pouze jeden polovodičový oplatek.

MIC byly poprvé navrženy ve 40. letech 20. století a vyvinuly se ze základního mikrovlnného obvodu, protože poptávka a technologie času umožňovaly pokroky ve výrobě obvodů na bázi oplatky. Od té doby se mikrovlné integrované obvody vyzrály od jednoduchých jednofunkčních obvodů ke složitým multifunkčním obvodům stále menších velikostí a komplexních schopností. Tvoří kořen výrobního odvětví mikrovln a polovodičů a mnoho typů MIC lze levně a efektivně hromadně vyrábět pro použití ve spotřební elektronice, vědě a průmyslu.

Specializované typy MIC mají různé výhody a aplikace, které jsou často určeny jejich metodou výroby. Hybridní mikrovlnné integrované obvody (HMIC) se vyrábějí umístěním diskrétních součástí na desku s obvody označovanou jako substrát . Jednotlivé komponenty mohou být kondenzátory, rezistory, tranzistory nebo jiné čipy. Společně tvoří celou MIC. Materiály použité při výrobě a pájení součástí mohou ovlivnit frekvenci, elektrické vlastnosti a celkový výkon obvodu.

Monolitické mikrovlnné integrované obvody, také známé jako MMIC, vyžadují složitější konstrukci, ve které je celý obvod navržen jako jediný čip a všechny komponenty jsou vyrobeny na polovodičovém substrátu. MMIC jsou často používány v satelitních systémech, které vyžadují malé, levné obvody, které stále nabízejí vysokou rychlost a výkon. Tyto obvody pracují v pásmech od 300 megahertz (MHz) do 300 GHz a jsou schopny vícefrekvenčních a výkonových manipulačních funkcí.

Mnoho uživatelů nachází MMIC, které nabízejí významné výhody oproti hybridním obvodům kvůli konstrukčním rozdílům a výkonovým schopnostem. Moderní koncepce mikrovlnného integrovaného obvodu se obecně týká MMIC - což je považováno za pokrok oproti původnímu, většímu a těžšímu MIC - navzdory omezením MMIC, které mohou zahrnovat funkční neflexibilitu po počáteční výrobě. Pro robustnější, škálovatelnější a flexibilnější návrhy obvodů mnoho integruje více multifunkčních specializovaných MMIC do větších, komplexnějších mikrovlnných integrovaných obvodů.