基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，包括通过RDL联轴器连接在一起的交指型谐振结构A和交指型谐振结构B，且交指型谐振结构A和交指型谐振结构B关于RDL联轴器对称设置，RDL联轴器底部连接有TSV。本发明专利技术在减少滤波器面积后拥有的集成度，提高了滤波器的独立性。提高了滤波器的独立性。提高了滤波器的独立性。

【技术实现步骤摘要】
基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器


[0001]本专利技术属于滤波器
，涉及一种基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器。

技术介绍

[0002]滤波器广泛的被应用于各种微波毫米波系统中，在系统中发挥着不可替代的作用，滤波器的滤波特性取决于它的频率响应特性，即其可通过的频带范围。然而，现阶段关于毫米波带通滤波器的研究主要是关于单频带的，对于更为需要多个通带时的复杂情况，往往需要将多个带通滤波器进行级联，增加了整体尺寸，并且集成度较差，并且在使用时通常会存在串扰情况，所以就需要设计一种应用于毫米波的双频带通滤波器。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，该结构在减少滤波器面积后拥有的集成度，提高了滤波器的独立性。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，包括通过RDL联轴器连接在一起的交指型谐振结构A和交指型谐振结构B，且交指型谐振结构A和交指型谐振结构B关于RDL联轴器对称设置，RDL联轴器底部连接有TSV。
[0005]本专利技术的特点还在于：
[0006]交指型谐振结构A和交指型谐振结构B结构完全相同，交指型谐振结构A包括相对交错设置的谐振器I和谐振器IV，谐振器I和谐振器IV上有若干条相互平行的RDL枝节，谐振器I和谐振器IV上的RDL枝节数量相等且相对交错设置，每个所述RDL枝节的开路端均连接有TSV。
[0007]谐振器I与谐振器IV一侧错开的部分为折叠SIR结构I，折叠SIR结构I包括阻抗为Z2的RDL枝节和阻抗为Z1的RDL枝节，其中，Z2表示低阻抗，Z1表示高阻抗；谐振器I与谐振器IV另一侧错开的部分与交指型谐振结构B连接。
[0008]交指型谐振结构B包括相对交错设置的谐振器III和谐振器IV，谐振器III与谐振器I结构相同，谐振器III中设有与折叠SIR结构I结构相同的折叠SIR结构II；谐振器IV与谐振器II结构相同。
[0009]谐振器I连接抽头RDL输入，谐振器III连接抽头RDL输出。
[0010]TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器的谐振频率为f0，第一杂散响应的中心频率为fs1，二者存在如下关系：
[0011][0012]其中：
[0013][0014]本专利技术的有益效果是，本专利技术通过SIR结构特性与交指型带通滤波器的宽带特性制作出了一种双交指耦合的双频宽带带通滤波器，将寄生通带改善为滤波器的第二通带，实现滤波器的双频滤波功能。通过利用TSV的优良电学特性，缩短信号传输路径，以及提升射频信号传输时的速度且大大改善了交指型带通滤波器不能应用于毫米波频段的缺点。此外，并通过将SIR结构进行折叠，进一步缩小滤波器尺寸，不仅保留了SIR交指型带通滤波器寄生通带远的特点，具有良好的带外抑制特性和上阻带性能。
附图说明
[0015]图1是本专利技术基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器的立体结构示意图；
[0016]图2是本专利技术基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器的俯视图。
[0017]图中，1.抽头RDL输入，2.折叠SIR结构I，3.谐振器I，4.RDL联轴器，5.TSV，6.谐振器III，7.折叠SIR结构II，8.抽头RDL输出，9.谐振器II，10.谐振器IV。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0019]本专利技术基于TSV的毫米波折叠SIR(阶跃阻抗谐振器(Stepped Impedance Resonators，SIR))双交指双频带通滤波器，通过将SIR折叠，进一步缩小了电路尺寸，并基于双SIR的结构，实现一种毫米波的双频滤波特性。
[0020]实施例1
[0021]本专利技术基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，如图1、2所示，包括两个交指型谐振结构，共四个谐振器组成，两个交指型谐振结构之间通过RDL联轴器4连接，每个谐振器的开路端通过TSV5连接，每个TSV5与硅衬底上层的重新布线层(RDL)连接。两个交指型谐振结构关于RDL联轴器4对称，每个交指型谐振结构包括上下方位相对设置的谐振器，通过上下谐振器产生电磁耦合，耦合强度由上下谐振器之间的间隙宽度决定。本专利技术所设计的SIR双交指滤波器在抽头RDL输入1和出头RDL输出8处分别设置了折叠SIR结构I2和折叠SIR结构II7，折叠SIR结构I2和折叠SIR结构II7结构相同，均包括一条耦合薄带组成的低阻抗Z2RDL枝节和一条耦合薄带组成的高阻抗Z1RDL枝节，并在每个带的开路端使用TSV与底层RDL(图中未标注)连接。TSV5设置在硅衬底中。每个谐振器开路端通过TSV5与地进行短路连接。本专利技术通过使用折叠交指耦合线，实现了相邻谐振器之间的强耦合。
[0022]其中TSV5的结构是由两个同心圆柱相减而成，内测圆柱采用电镀铜柱用于信号的传递，外层采用二氧化硅作为绝缘层，用于将硅板和填充的导电材料之间进行隔离绝缘。
[0023]实施例2
[0024]在实施例1的基础上，本专利技术基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，包括由谐振器I3、谐振器IV10构成一组交指型谐振结构和谐振器II9、谐振器III6构成的另一组交指型谐振结构；两组交指型谐振结构完全相同且相对于RDL联轴器4对称设置，两组交指型谐振结构通过RDL联轴器4连接在一起。
[0025]由谐振器I3、谐振器IV10构成一组交指型谐振结构连接抽头RDL输入1，谐振器II9、谐振器III6构成的另一组交指型谐振结构连接抽头RDL输出8。
[0026]谐振器I3和谐振器III6的结构完全相同，谐振器IV10和谐振器II9的结构完全相同。
[0027]TSV5的结构中，TSV内测铜柱半径4.7μm，外层绝缘层厚度0.3μm，高度100μm。
[0028]本实施例中，谐振器I3、谐振器II9、谐振器III6、谐振器IV10均以5个RDL枝节为例进行介绍；
[0029]谐振器I3的五个RDL枝节的公共传输线长度425μm，宽度10μm；其中从靠近抽头RDL输入1处开始，第一、第三、第四、第五RDL枝节长度为273μm，宽度为10μm，第二枝节长度为273μm，宽度为55μm，第一RDL枝节与第二RDL枝节间距离为20μm，第二RDL枝节与第三RDL枝节间距离为100μm，第三RDL枝节与第四RDL枝节间距离为100μm，第四RDL枝节与第五RDL枝节间距离为100μm；第一RDL枝节(阻抗Z1)与第二RDL枝节(阻抗Z2)组成了折叠SIR结构I2。
[0030]谐振器II9的五个RDL枝节的公共传输线长度435μm，宽度10μm，其中第一、第二、第三、第四、第五RDL枝节长度为230μm，宽度为10μm，第一RDL枝节与第二RDL枝节间距离为100μm，第二RDL枝节与第三RDL枝节间距离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，其特征在于：包括通过RDL联轴器(4)连接在一起的交指型谐振结构A和交指型谐振结构B，且交指型谐振结构A和交指型谐振结构B关于RDL联轴器(4)对称设置，RDL联轴器(4)底部连接有TSV(5)。2.根据权利要求1所述的基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，其特征在于：所述交指型谐振结构A和交指型谐振结构B结构完全相同；交指型谐振结构A包括相对交错设置的谐振器I(3)和谐振器IV(10)，谐振器I(3)和谐振器IV(10)上有若干条相互平行的RDL枝节，谐振器I(3)和谐振器IV(10)上的RDL枝节数量相等且相对交错设置，每个所述RDL枝节的开路端均连接有TSV(5)。3.根据权利要求2所述的基于TSV的毫米波折叠SIR双交指双频带通滤波器，其特征在于：所述谐振器I(3)与谐振器IV(10)一侧错开的部分为折叠SIR结构I(2)，折叠SIR结构I(2)包括阻抗为Z2的RDL枝节和阻抗为Z1的RDL...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤娟，张定熙，张凯，杨媛，余宁梅，尹湘坤，朱樟明，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：