¿Qué son los circuitos integrados de microondas?

Los circuitos integrados de microondas, o MIC, son un tipo de semiconductor de microchip diseñado para operar específicamente en frecuencias de microondas, a menudo a 1 gigahertz (GHz) o más. La capacidad específica de transmitir por microondas suele ser lo que diferencia a los MIC de otros tipos de circuitos integrados. Los MIC se utilizan ampliamente en pequeños dispositivos electrónicos que funcionan a través de frecuencias electrónicas y electromagnéticas, como teléfonos móviles, dispositivos GPS, sistemas de control remoto y dispositivos de imágenes. Su pequeño tamaño les permite ser utilizados en múltiples dispositivos inalámbricos de mano, y la naturaleza del MIC es tal que un chip puede operar como un dispositivo autónomo, usando solo una oblea semiconductora.

Los MIC se diseñaron por primera vez en la década de 1940 y evolucionaron a partir del circuito de microondas básico a medida que la demanda y las tecnologías de la época permitieron avances en la fabricación de circuitos basados ​​en obleas. Desde entonces, los circuitos integrados de microondas han madurado desde circuitos simples de función única hasta circuitos complejos y multifunción de tamaños cada vez más pequeños y capacidades complejas. Forman la raíz de las industrias de fabricación de microondas y semiconductores, y muchos tipos de MIC se pueden producir en masa de manera económica y eficiente para su uso en la electrónica de consumo, la ciencia y la industria.

Los tipos especializados de MIC tienen diferentes beneficios y aplicaciones, que a menudo están determinadas por su método de fabricación. Los circuitos integrados de microondas híbridos (HMIC) se fabrican colocando componentes discretos en una placa de circuito, denominada sustrato. Los componentes individuales pueden ser condensadores, resistencias, transistores u otros chips. Juntos, forman todo el MIC. Los materiales utilizados en la fabricación y la soldadura de componentes pueden afectar la frecuencia, las propiedades eléctricas y el rendimiento general del circuito.

Los circuitos integrados de microondas monolíticos, también conocidos como MMIC, requieren un diseño más complejo, en el que todo el circuito está diseñado como un solo chip y todos los componentes se fabrican en el sustrato semiconductor. Los MMIC se utilizan a menudo en sistemas satelitales que requieren circuitos pequeños y económicos que aún ofrecen alta velocidad y rendimiento. Estos circuitos operan en bandas que van desde 300 megahercios (MHz) a 300 GHz y son capaces de múltiples funciones de manipulación de frecuencia y potencia.

Muchos usuarios consideran que los MMIC ofrecen ventajas significativas sobre los circuitos híbridos debido a las diferencias de diseño y las capacidades de rendimiento. El concepto moderno del circuito integrado de microondas generalmente se refiere al MMIC, que se considera un avance sobre el MIC original, más grande y más pesado, a pesar de las limitaciones del MMIC, que pueden incluir inflexibilidad funcional después de la fabricación inicial. Para diseños de circuitos más robustos, escalables y flexibles, muchos integran múltiples MMIC especializados y multifunción en circuitos integrados de microondas más grandes y complejos.