基于IPD工艺的高通滤波器芯片设计

设计采用了集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)工艺设计了一款集总式紧凑型椭圆函数高通滤波器。设计采用砷化镓GaAs作为衬底材料,基于寄生参数和等效电路模型对螺旋电感和MIM(金属-介质-金属)电容进行理论分析,并在三维电磁场仿真软件HFSS中进行建模与仿真。经过调试,该模型截止频率9.2 GHz,在9.8 GHz通带上插入损耗小于2 dB,在0~7.2 GHz阻带抑制>30 dB,尺寸仅为640μm×865μm×84μm,有效缩小了无源滤波器的尺寸,验证了基于GaAs IPD工艺的集总式高通滤波器设计的可行性。     

CDMA系统用高性能高温超导滤波器的研制

本文研制了用于CDMA移动通信系统的高性能高温超导滤波器。该滤波器中心频率为832MHz,带宽为6MHz（相对带宽为0.72%）。为了实现结构紧凑的滤波器,采用了线条宽度和间距均为80μm的双螺旋形谐振器,在MgO基片上实现的12节滤波器尺寸仅为41.4mm×14mm。对滤波器的敏感度分析结果表明,该滤波器的频率响应特性对基片参数和仿真Cell尺寸的变化不敏感,具有较高仿真准确度。滤波器制备采用了高精度光刻和离子束刻蚀工艺,实际测试结果与仿真结果吻合得很好,并且无需调谐即表现出良好性能,插入损耗小于0.36dB,反射损耗大于15.6dB,带外抑制大于100dB。     

交指型MEMS滤波器的优化设计

交指型微机电系统(MEMS)滤波器是采用MEMS工艺制备出的交指型结构滤波器,针对交指型MEMS滤波器电磁优化算法中存在速度慢,占用计算资源大等问题,对交指型MEMS滤波器优化设计方法进行了研究。采用主动空间映射算法,在ADS和HFSS软件中建立滤波器电路结构模型和三维结构电磁模型,并分别将它们用于主动空间映射算法所需的粗糙仿真和精确仿真,仅进行了5次精确仿真就完成了一款Ku波段滤波器的优化设计。结果表明,设计的滤波器中心频率为14 GHz,顶部损耗为1.6 dB,-1 dB带宽为2.2 GHz,满足设计指标要求,同时验证了优化设计方法的可行性。     

2.4 GHz ISM-Band Receiver Design in a 0.18 μm Mixed Signal CMOS Process

This letter presents the design and measurement results of a fully integrated CMOS receiver front-end and voltage controlled oscillator (VCO) for 2.4 GHz industrial, scientific and medical (ISM)-band application. For low cost design, this receiver has been fabricated with a 0.18 mum thin metal CMOS process with a top metal thickness of only 0.84 mum. The receiver integrates radio frequency (RF) front-end (a single-ended low-noise amplifier (LNA) with on-chip spiral inductors and a double balanced down conversion mixer), VCO and local oscillation buffers on a single chip together with an internal output buffer. To obtain the high-quality factor inductor in LNA, VCO and down conversion mixer design, patterned-ground shields (PGS) are placed under the inductor to reduce the effect from image current of resistive Si substrate. Moreover, in VCO and mixer design, due to the incapability of using thick top metal layer of which the thickness is over 2 mum, as used in many RF CMOS process, the structure of dual-metal layer in which we make electrically short circuit between the top metal and the next metal below it by a great number of via arrays along the metal traces is adopted to compensate the Q -factor degradation. In this letter, the receiver achieves a conversion gain of 23 dB, noise figure of 8.1 dB and P1 dB of -20 dBm at 39 MHz with 21 mW power dissipation from a 1.8 V power supply. It occupies a whole circuit area of 2 mm².     

一种低损耗高抑制的声表面波滤波器

该文采用周期调制及双通道设计的方法实现了一种低损耗高抑制声表面波滤波器的研制。该滤波器以64°Y X LiNbO3为基片材料,其中心频率约475 MHz,插入损耗小于2 dB,阻带抑制优于60 dB及1 dB相对带宽约5%。研制的滤波器具有低插损及高阻带抑制的特性,结果表明该设计方法具有很好的实用性。     

LTCC基P波段90°功分器的制作

文章以LTCC基P波段90°功分器的设计和制作为例,从无源设计仿真和LTCC工艺阐述了P波段功分器的研制过程。选用了承受功率大、尺寸相对较小的宽边耦合器结构。设计的宽边耦合器采用多层结构,有利于发挥LTCC基板多层、高集成度等优点。其电路物理模型为Broadside-coupled symmetric stripline（BCL）,采用的介质为LTCC,介电常数为5．9,每层介质厚度为0．1mm,导体采用Ag浆。在实物制作过程中,TOP层和Bottom层是采用灌银通孔实现的。最终测试结果与仿真结果吻合较好,在225MHz～400MHz频段内隔离23dB,插损0．5dB,驻波1．1,相平衡度±2．5,功率250W．     

一种适用于多波段无线通信的品质因数增强型的CMOS射频滤波器

提出了一种使用品质因数增强型的有源电感的射频带通滤波器,描述了在宽射频频段上可调谐的品质因数增强型的有源电感设计技术,而且解释了与有源电感噪声和稳定性相关的问题.该滤波器采用0.18μm CMOS工艺制造,它所占用芯片的有效面积仅为150μm×200μm.测试结果表明:该射频滤波器中心频率为2.44GHz时,3dB带宽为60MHz,中心频率可在2.07～2.44GHz范围内调谐,1dB压缩点为-15dBm,而静态功耗为10.8mW;在中心频率为2.07GHz时,滤波器的品质因数可达到103.     

基于LTCC的小型化中频带通滤波器设计

采用LTCC技术实现滤波器时,大电感值会引起加工复杂、寄生参数多等问题。文中通过部分电路等效法(PEEC)、三角形和星形联结等效变换法,将二阶直接耦合滤波器中的三角形连接电感等效为两个并联的耦合电感,减少了电感数量及感值。使得滤波器的设计复杂程度降低,标准化程度及一致性更高,封装更小。最终实现了一个中心频率70 MHz、相对带宽14.28%、插入损耗1.83 dB、回波损耗＜-15 dB的小型化中频滤波器。     

一种基于LTCC的高性能超宽带带通滤波器

提出了一种基于LTCC技术的高性能超宽带带通滤波器的实现方法。该滤波器电路采用交织结构,同时只采用了4个谐振级,有效降低了通带内插入损耗,增大了滤波器带宽。借助电路仿真以及电磁场三维仿真软件进行电路优化,实际测试结果与仿真结果吻合较好,中心频率为1 080 MHz,带宽为500 MHz,在通带内插入损耗优于1.6 dB。由于该滤波器频率较低,属于UHF波段,波长较长,采用半集总半分布式结构实现了滤波器的小型化,封装尺寸仅为3.4 mm×4.8 mm×1.5 mm。     

小型化双通带声表滤波器设计研究

针对小型化双通带声表面波(SAW)滤波器的需求背景,对两端口、两通带的SAW滤波器的设计技术展开研究。通过搭建包含两组耦合模（COM）参数的双通带SAW滤波器声电协同仿真平台,分析优化滤波器性能,成功研制出CSP2520封装的双通带SAW滤波器，其中心频率分别为1 995 MHz和2 185 MHz，通带带宽均为40 MHz，插入损耗小于3 dB，通带间隔离度大于30 dB。测试与仿真结果基本一致。     

Design of compact low pass filter with wide stop band using tri-section stepped impedance resonator

This paper reports the design of a compact low pass filter (LPF) with wide stop band region using tri-section stepped impedance resonators in microstrip medium. Experimental results of a low pass filter designed at 1 GHz have been compared against the analytical and EM simulation results for the validation of the design. Results are satisfactorily matching each other. The maximum insertion of the measured filter is 0.2 dB and minimum return loss is 13.5 dB over the pass band. The stop band rejection is better than 20 dB from 1.5 GHz to 4.2 GHz and hence wide stop band performance is achieved. Overall size of the filter is 30 mm × 20 mm × 0.78 mm which is 0.1λ × 0.066λ × 0.0026λ at 1 GHz.     

可变带宽OTA—C连续时间低通滤波器设计

实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器,讨论分析了跨导放大器-电容（OTAc）连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现,使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制,并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明,该滤波器带宽的可调范围为1～26MHz,阻带抑制率大于35dB,带内波纹小于0．5dB,采用1．8V电源,TSMC 0．18μm CMOS工艺库仿真,功耗小于21mw,频响曲线接近理想状态。     

多传输零点LTCC梳状线带通滤波器的设计与实现

设计了一种改进型的梳状线LTCC滤波器.在一般抽头式梳状线滤波器设计的基础上,结合电路仿真以及三维电磁场仿真,辅之以DOE(design of experiment)的设计方法,设计出一种高抑制、低插损多传输零点的滤波器.滤波器的实际实现采用在当今射频通信器件设计中流行的LTCC技术.该滤波器中心频率为2.45GHz,带宽150MHz,可以广泛运用于无绳电话、蓝牙模块,以及WLAN的射频电路中.     

一种线性相位LC滤波器的设计

为解决滤波器带外抑制和通带内相位波动之间的矛盾,该文介绍了一种线性相位LC滤波器的设计方法,通过对滤波器传输零点特性进行分析,根据指标要求灵活设计电路拓扑结构和零点位置,采用内、外均衡电路级联网络两种方法,来实现具有高矩形、线性相位特性的滤波器。设计了中心频率21.4 MHz、0.5 dB带宽大于10 MHz、矩形系数(45 dB/0.5 dB)小于2、带内相位波动绝对值小于5°和中心频率1 300 MHz、1 dB带宽大于200 MHz、矩形系数(35 dB/1 dB)小于2、带内相位波动绝对值小于5°两款滤波器。该方法工程实用化强,便于调试和制作,可应用于幅相特性要求高的微波系统中,提高了系统性能指标。     

一种高效、灵巧的多通信信号产生方法

针对通信对抗复杂战场电磁环境模拟的要求,设计并实现了一种资源高效利用、样式灵活可变、参数实时可控的多通信信号产生方法.该方法经过高速缓存循环读取、通用数字正交调制、法罗滤波器内插和多通道信号合成后,产生多路不同体制、不同样式的通信信号来模拟复杂战场电磁环境.在XC6VLX240T FPGA上,对信号产生方法进行了软硬件[1]实现,通过DAC5688在140MHz中频,60MHz带宽内输出多路信号模拟.结果表明,该方法能够同时产生10路样式、码速率、幅度、频率均实时可变的常规、扩频、数据链或跳频通信信号,中频带外抑制优于60dB,带内互调失真优于40dB.     

基于OTA的高频连续时间滤波器

介绍了基于OTA的高频连续时间低通滤波器电路,滤波器截止频率可高至15MHz,三阶谐波失真小于60dB。该滤波器电路由OTA转换器和电阻、电容组成。其中,设计高性能OTA转换器是电路的关键。     

基于SISL的介质填充双通带滤波器设计

为实现滤波器的小型化,基于介质集成悬置线(substrate integrated suspended line, SISL)结构提出了一种介质填充双通带滤波器的设计方案. 首先将高介电常数的介质块填充入SISL的空气腔中,提升SISL的等效介电常数,实现电路的小型化,高介电常数介质块可以直接被SISL固定;然后利用T型结连接两组工作在不同频段的滤波器从而使得两个通带相对独立;最后利用仿真软件进行优化,确定介质填充双通带滤波器的尺寸,并进行加工与测试. 仿真与测试结果表明,二者具有较好的一致性,两个通带频率内的回波损耗均优于15 dB,电路的核心尺寸为0.058λ_g×0.139λ_g(λ_g为SISL在第一通带中心频率处的导波波长). 此双通带滤波器具有小尺寸、自封装等优势,且所有层介质基板均采用低成本的FR4板材,降低了制造成本.     

低损耗衬底上实现无源低通滤波器

分析比较了不同种类衬底上无源器件(片上电感和电容)的损耗机理,在OPS(氧化多孔硅)和HR(高阻硅)低损耗衬底上分别实现了片上低通滤波器.为了研究衬底损耗,设计了平面螺旋电感,其Q值在两种衬底上的仿真结果都超过了20.在OPS衬底上的低通滤波器实测-3dB带宽为2.9GHz,通带插入损耗在500MHz为0.87dB;在HR衬底上的低通滤波器实测-3dB带宽为2.3GHz,通带插入损耗在500MHz为0.42dB.     

Tunable LNA filter design using coupled-inductor Q-enhancement

A tunable LNA filter using Q-enhanced inductors is designed in 0.25 μm BiCMOS Qubic4x technology. The design employs the inductor degenerated LNA, acting as a transconductance which converts the input voltage to output current which drives the second-order Q-enhanced filter. The filter also uses a special technique based on coupled-inductor negative resistance generator to make the quality factor and the center frequency tunable. The overall gain of the LNA filter is about 19.5 dB and the minimum noise figure is 6.4 dB. The center frequency is 942.5 MHz with a 42 MHz (3 dB) bandwidth.     

低损耗衬底上实现无源低通滤波器

分析比较了不同种类衬底上无源器件(片上电感和电容)的损耗机理,在OPS(氧化多孔硅)和HR(高阻硅)低损耗衬底上分别实现了片上低通滤波器.为了研究衬底损耗,设计了平面螺旋电感,其Q值在两种衬底上的仿真结果都超过了20.在OPS衬底上的低通滤波器实测-3dB带宽为2.9GHz,通带插入损耗在500MHz为0.87dB;在HR衬底上的低通滤波器实测-3dB带宽为2.3GHz,通带插入损耗在500MHz为0.42dB.