本发明专利技术涉及一种ＨＲ－Ｓｉ硅技术中的滤波网络，其通过至少一个截止频率ＦＣ限定，并且包括：用于接收要被滤波的信号的输入端子Ｐ１以及用于传递滤波信号的输出端子Ｐ２。网络包括第一接地线Ｍ１，其通过其端部与直接连接到接地平面的第一和第二接地点Ｇｒ１、Ｇｒ２相连接；第二接地线Ｍ２，其经由其端部与直接连接到接地平面的第三和第四接地点Ｇｒ３、Ｇｒ４相连接；多个Ｌ／Ｃ谐振元件Ｌｒ１／Ｃｒ１、Ｌｒ２／Ｃｒ２、Ｌｒ３／Ｃｒ３，其以并联方式连接并且其经由一端部链接到两条接地线Ｌ１、Ｌ２之一并且经由另一端借助于耦接电感Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３链接在它们之间，由此创建传输零点。由于每条接地线（Ｍ１、Ｍ２）由电感形成电感元件（Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３），网络包括与至少一些所述电感元件（Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３）相串联的电容元件（Ｃｍ１，Ｃｒ’１），选取电容元件的电容使得串联的电感和电容元件的谐振频率与处于通带以外的频率对应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在诸如HR-Si (高电阻硅)技术的技术中滤波网络的实现方式。其尤其关注应用于例如用于移动电话的GSM和UMTS标准以及用于电视接收的DVB-HT标准的多标准端子。
技术介绍
这样的滤波网络的一个示例是伪椭圆(pseudo-elliptical)类型的基本低通滤波器，具有11个极点和5个传输零点。这样的网络能够允许置于频带MHz的 DVB-T信号通过并且抑制在频带MHz中发现的GSM传输频带。图1中描述了这种类型的滤波网络。该网络是对称的。从而，对称等级(rank)元件具有相同的值。网络包括-在输入端口Pl和输出端口 P2之间以串联方式连接的具有值Lsl、Ls2、Ls3的耦接电感Ll至L6。-在耦接电感Ll至L6的连接点Al至A5和接地之间以并联方式连接的具有值 Lrl/CrU Lr2/Cr2, Lr3/Cr3 的 L/C 串联谐振元件。在电感Ll和L2的连接点Al和接地之间由此连接第一谐振元件Lrl/Crl八在点 A2和接地之间由此连接第二谐振元件Lr2/Cr2，并且在点A3和接地之间由此连接第三谐振元件Lr3/Cr3。对称地，在点A4和接地之间连接谐振元件Lr2/Cr2，并且在点A5和接地之间由此连接谐振元件Lrl/Crl。这些“L/C串联”元件在截止频率的直接邻域形成传输零点以便增加滤波器的选择性。然而，根据典型的实施例，为了生产滤波器，使用被转移到FR4类型的低成本衬底 (substrate)上的分立L/C组件，该衬底的下侧用作接地平面，并且借助于金属化的孔进行这些组件的接地。本领域技术人员已知RF元件的接地从不理想并且该不理想性可以由寄生电感 (parasite inductance)建模至一阶。关于经由金属化孔接地，该电感的值将特别依赖于孔的直径和它们的深度。这些接地寄生电感可以显著地降低功能的性能，这种情况下，考虑它们并且通过重新优化设计来补偿它们是必要的。因此，在图1的滤波网络的情况下，通过将 L/C串联谐振元件经由金属化孔直接与电路的低接地平面连接来获取接地寄生电感的最小化。HR-Si技术当今广泛地用于无源功能(诸如自电感、电容和电阻)的集成，使得能够以低级别的成本来设计具有显著性能的完整功能，诸如滤波器、平衡-不平衡变压器 (balim)、混频器以及阻抗变换器。其还使得能够进行关于已知为SIP(系统封装)的技术的系统的集成，在该情况下HR-Si技术不仅用于集成RLC元件而且还用作组成系统的各种 (diverse)集成电路的支持或接口。由于典型地1000 Ω . cm的高电阻硅(HR-Si)的使用使得这些性能是可能的。这种类型的结构包括第一层的衬底HR-Si，典型地具有300 μ m的厚度并且11. 7的量级的介电常数，其在与下侧对应的一侧被金属化。在与上侧对应的另一侧上，重叠两层金属导体。在第一金属层和第二金属层之间设置例如基于Si02的绝缘层。该结构使得能够实现第二上表面上的线圈电感和MIM(金属-绝缘-金属)电容。这两个层由于金属化跨越而相连接。 在第二金属层的上侧设置钝化层，例如，有机聚合物BCB (苯并环丁烯)层。然而，当前技术不能使得在第一金属层和组成接地平面的HR硅的下侧之间产生金属化跨越。其因此不能使得将LC元件直接连接(即以最短的路线)至接地。在复杂功能(例如包括多个要接地的元件的高阶滤波器)的特定情况下，这种限制造成设计问题，这是因为寄生元件是这样的它们可以完全地将使得滤波器的响应恶化并改变其性质，而没有克服它的手段。图2示出了根据如上所述的现有技术，在HR-Si技术中的高电阻硅中无源滤波器的实施方式的横截面，并且图3示出了该低通滤波器的电气图解。这个标准滤波器包括在输入和输出端口 Pl和P2之间的，由电容Crl、Cr2、Cr3和电感Lrl、Lr2、Lr3表示的L/C串联组件并且其在具有值Lsl、Ls2、Ls3的耦接电感器和寄生接地线Ml、M2之间以并联方式插入。通过电感Lml、Lm2、Lm3、Lm4分别建模接地点Grl、Gr2和Gr3、Gr4之间的寄生接地线 M1、M2。来自图4中表示的该滤波器的传输响应由此不仅示出了截止频率的平移而且示出了传输零点。另一方面，截止频率以外的衰减相比较于理想滤波器的要小很多。这些恶化的集合是由于这些接地寄生电感的出现。在使用测量测试点的情况下。这些点在图2所示的电路上形成，中心核在输入或输出线上，而相关联的接地点在接地线的端部。因此不能再将谐振元件Lrl/Crl、Lr2/Cr2以及尤其是Lr3/Cr3调整到最短接地点。如图2所示的这些不可忽略长度的寄生接地线Lml、Lm2、Lm3、Lm4因此严重地改变滤波器的响应，并且难以补偿。本专利技术因此致力于当以HR-Si技术或者不能产生纵向接地跨越的任何其它技术设计时的该功能组成元件的接地的问题。提出了现有技术中已知的不同的解决方案来解决这个问题。一种典型的解决方案是将HR-Si技术的这种电路转移至转移衬底(transfer substrate)的接地平面上，并且在若干点上将寄生接地线与该平面连接。这种解决方法由图5表示的电路图示，图5示出了已知为接地导线的、将接地线与接地平面相连接使得能够限制接地寄生电感的效应的许多导线。还可将HR-Si技术的电路以倒装芯片(flip-chip)模式安装，然后将该电路返回至转移电路并且使用锡球(ball)将其与后者相连接。在此也需要许多锡球以确保滤波器的正确接地。现有技术中已知的另一种解决方案是在差分模式中设计滤波器。该解决方案包含将参考接地的滤波器变换成差分模式中的电路。在这种情况下非差分滤波器根据由全局接地线组成的对称轴的复制导致差分滤波器。在M.L.GRIMA的论文“Cone印tion d’ un recepteur radiofrequence en technologieintegree pour Ies systemes de radioastronomie du futur”(用于未来无线电航天系统的集成技术中的射频接收器的设计)，2007 年 12 月，Universit6d，Orleans 中提供一个示例。4清楚的是该解决方案呈现组件加倍的主要缺点，其与硅表面的不同。此外，需要使用变换器，以将信号从差分模式转换成非差分模式。
技术实现思路
本专利技术提出对这个问题的另一种解决方案其包括一种硅技术中的滤波网络，其通过至少一个截止频率限定，并且包括输入端子，其用于接收要被滤波的信号；以及输出端子，其用于提供滤波信号，第一接地线，通过其端部与第一和第二接地点相连接，第二接地线，通过其端部与第三和第四接地点相连接，多个耦接电感，其以串联方式连接在输入端子和输出端子之间。以并联方式连接的多个LC谐振元件，其通过一端部与两个接地线之一，并且经由耦接电感的中间物通过另一端连接在一起，由此创建传输零点。接地线形成电感元件，网络包括与至少一些所述电感元件相串联的电容元件，选择电容元件的值使得串联的所述电感和电容元件的谐振频率与处于带宽外部的频率对应。优选地，电容元件是与接地线相连接的电容。根据本专利技术的变型，LC谐振电路可以以非差分的方式连接至接地线之一或其他， 并且电容元件被适配为用于形成电感元件的接地线的值。优选地，以HR-Si硅技本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种ＨＲ－Ｓｉ硅技术中的滤波网络，其通过至少一个截止频率（ｆｃ）限定，并且包括：输入端子（Ｐ１），其用于接收要被滤波的信号；以及输出端子（Ｐ２），其用于提供滤波信号，第一接地线（Ｍ１），其通过其端部连接至第一和第二接地点（Ｇｒ１）、（Ｇｒ２）；第二接地线（Ｍ２），其经由其端部连接至第三和第四接地点（Ｇｒ３）、（Ｇｒ４）；多个Ｌ／Ｃ谐振元件（Ｌｒ１／Ｃｒ１、Ｌｒ２／Ｃｒ２、Ｌｒ３／Ｃｒ３），其以并联方式连接，并且经由一端部链接到两条接地线（Ｌ１，Ｌ２）之一，经由另一端部借助于耦接电感（Ｌｓ１，Ｌｓ２，Ｌｓ３）链接在它们之间，由此创建传输零点，其特征在于每条接地线（Ｍ１，Ｍ２）形成电感元件（Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３），网络包括与至少一些所述电感元件（Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３）相串联的电容元件（Ｃｍ１，Ｃｒ’１），选择电容元件的值使得串联的电感和电容元件的谐振频率与处于带宽以外的频率对应。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D罗海因唐，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR
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