一种射频体声波滤波器的版图设计与仿真

《一种射频体声波滤波器的版图设计与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第8卷第6期信息与电子工程Vo1．8，No．62010年12月INFORMATIONANDELECTRONICENGINEERINGDec．，2010文章编号：1672-2892(2010)06-0712-05一种射频体声波滤波器的版图设计与仿真顾立，钟毅(武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070)摘要：射频体声波滤波器品质因子高，尺寸小，其性能已超过声表面波滤波器，将其替代传统的射频滤波器极具性能和价格优势。本文建立了适用于体声波滤波器性能分析的巴特沃斯—范戴克(MBVD)模型，采用梯形级联方式设计了一种射频体声波滤波器的版图。在此基础上以中心频率为1.99GHz，带宽56MHz的体

2、声波滤波器为例，对不同连接级数梯形滤波器的插入损耗、阻带抑制进行了仿真与分析讨论，在4阶滤波器中其带外衰减达到了-29.708dB。采用微机电机械系统工艺制备的2阶和3阶滤波器传输特性的测试曲线与仿真结果基本吻合，表明射频体声波滤波器具有广泛的应用前景。该模拟结果可作为射频体声波滤波器设计的一个重要参考。关键词：体声波滤波器；梯形滤波器；通信系统；频率特性中图分类号：TN713文献标识码：ALayoutdesignandsimulationofaradiofrequencybulkacousticwavefilterGULi，ZHONGYi(SchoolofInformationEngine

3、ering，WuhanUniversityofTechnology，WuhanHubei430070，China)Abstract：BulkacousticwavefilterfabricatedbyComplementaryMetalOxideSemiconductor(CMOS)isofhigh-qualityfactorandsmallsize，whichisbetterthanSurfaceAcousticWave(SAW)Bulkacousticwavefilters.IthasbeenusedtotaketheplaceofconventionalRadioFrequency(R

4、F)filtersforitsoutstandingperformanceandpriceadvantage.TheModifiedButterworth-VanDyke(MBVD)modelwasbuilttoanalyzethefrequencyresponseofbulkacousticwavefilters.AkindofladderRFbulkacousticwavefilterlayoutwasdesigned.Basedonthelayoutofthefilter，thefrequencycharacteristicsofthevariedladderfilterscenter

5、ingon1.99GHzwithbandwidth56MHzweresimulatedbyMBVDmodelandtheoutbandattentionof4-orderfilterwasabout-29.708dB.Thetestedtransmissioncharacteristicsof2-orderand3-orderladderfiltersfabricatedbyMicroElectroMechanicalSystems(MEMS)agreedwelltothesimulationresultswhichindicatedthebroadapplication.Thesimula

6、tionresultscanprovideareferencefordesigningthebulkacousticwavefilter.Keywords：bulkacousticwavefilter；ladderfilter；communicationsystem；frequencycharacteristics随着无线通信技术，特别是第3代通信系统和蓝牙技术的快速发展，主流通信频段日益拥挤，这就需要更多[1]的通信信道满足不断增加的通信用户，而这些信道必须具有较小的带宽。同时伴随着通信系统的微型化发展，传统介质滤波器体积较大，不能与信号处理电路集成而成为其系统微型化发展的瓶颈；声表面波滤

7、波器在芯片上[2-3]占用面积不大，但在更高频率遇到了困难，特别是要采用亚微米级的光刻技术限制了其在新通信标准中应用。薄膜体声波滤波器可工作在500MHz~20GHz频段内，具有Q值高，尺寸小且加工工艺与CMOS工艺兼容等优[4-7]点，为实现片上(on-chip)通信系统创造了有利条件，成为实现无线通信系统微型化的一个重要途径。完整的体声波滤波器是由若干不同频率薄膜体声波谐振器(ThinFilmResona