学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

硅基共平面波导型滤波器的性能分析及实现

作　者: 沈迪
导　师: 石艳玲
学　校: 华东师范大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 共平面波导等效电路衬底损耗插入损耗 SOI
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 101次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文从带通、带阻滤波器设计原理出发，采用共平面波导来实现阻抗变换器或者导纳变换器，设计了硅基共平面波导型32GHz双端耦合的带通滤波器和25GHz带阻滤波器。采用电磁场仿真软件HFSS8.0对不同形状和结构参数的滤波器进行了模拟分析和设计。经多次工艺流片，实现了在氧化层完全覆盖高阻硅、氧化层部分覆盖高阻硅、高阻硅和SOI衬底上的32GHz带通滤波器和25GHz带阻滤波器。以氧化层完全覆盖的高阻硅衬底上的滤波器为例，32GHz带通滤波器中心频率的插入损耗为-2.25dB，25GHz带阻滤波器的插入损耗为-16.5dB，与设计参数较吻合。本文创新性工作如下： 1．采用二端口网络分析方法，对滤波电路等效模型进行了研究。由衬底损耗机制，讨论了衬底阻抗、氧化层电容和衬底有效介电常数对滤波性能的影响。从金属层等效阻抗出发，理论分析了耦合短支路传输线结构的滤波器的射频特性，结果表明金属层结构是影响该类型滤波电路设计的主要因素，与实验结果相吻合。 2．采用双端耦合开路短支线构成32GHz带通滤波器。该结构在中心导体传输线和输出端阻抗匹配线之间引入了两个串联的耦合电容，与大多数文献所采用的单端耦合结构相比，其等效阻抗小于单端耦合结构的金属层等效阻抗，其滤波性能也优于后者。 3．在新型材料SOI衬底上制备了32GHz带通滤波器，实验表明其滤波特性与基于高阻硅衬底的滤波器性能相当。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-16
  1．1 引言  9-10
  1．2 硅基射频无源滤波器在通信系统中的应用前景  10-11
  1．3 国内外硅基共平面射频滤波器研究现状  11-14
  1．4 立题意义  14-16
第二章微波滤波器的理论基础  16-27
  2．1 微波理论基础  16-19
  2．2．共平面波导传输线(Coplanar Waveguide)  19-23
  2．3 微波两端口网络及散射参数  23-26
  2．4 小结  26-27
第三章微波共平面波导带通滤波器的设计  27-38
  3．1 带通滤波器的设计理论  27-29
  3．2 耦合谐振器带通滤波器的基本原理  29-31
  3．3 K、J变换器的微波实现及其等效电路  31-32
  3．4 共平面波导带通滤波器设计实例  32-37
  3．5 小结  37-38
第四章共平面波导带阻滤波器的设计原理  38-44
  4．1 微波带阻滤波器的设计公式  38-41
  4．2 损耗对带阻滤波器的影响  41-42
  4．3 微波带阻滤波器的实现  42-43
  4．4 小结  43-44
第五章：共平面波导滤波器的制备与测试  44-54
  5．1 共平面波导带通、带阻滤波器的制备  44-47
  5．2 高频在片测试系统及原理  47-50
  5．3 测试结果与分析  50-53
  5．4 小结  53-54
第六章衬底对CPW微波滤波器性能影响及分析  54-65
  6．1 衬底的高频等效模型  54-56
  6．2 不同金属层导体结构的带通带阻滤波器的高频等效模型  56-58
  6．3 衬底损耗探讨  58-61
  6．4 制备在SOI衬底上的32GHz共平面波导带通滤波器  61-64
  6．5 小结  64-65
第七章结论及展望  65-67
  7．1 结论  65-66
  7．2 展望  66-67
参考文献  67-71
在读期间发表论文  71-72
致谢  72

硅基共平面波导型滤波器的性能分析及实现

内容摘要

全文目录

相似论文