用于5G通信的交指型带通滤波器的设计与研究
发布时间：2022-10-06 00:04
随着第五代移动通信（The Fifth Generation mobile communication,5G）技术的发展,通信系统对滤波器的要求也越来越高,小型化、集成化、高性能以及易加工等成了目前滤波器的主流发展方向。交指型滤波器具有应用范围广、插损小、体积小以及第二通带远等优点,可满足毫米波波段滤波器的设计需求。文中针对5G通信的24.75-27.5GHz和4.8GHz-5GHz两个工作频段,设计了两款交指型带通滤波器,并结合微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）制造工艺,实现小型化。具体的工作内容如下:（1）交指型MEMS滤波器的小型化设计。针对24.25-27.5GHz频段,设计了一款K波段的交指型MEMS滤波器。该滤波器采用双层硅基结构,共分为五层:上金属层、上介质层、金属电极层、下介质层和下金属层。传统交指型滤波器的输入输出微带线位于金属电极层,为便于信号馈入馈出,下介质层需比上介质层设计得略长。文中通过改变滤波器的输入输出结构,将输入输出微带线设置在上金属层,并通过金属通孔构建上介质层与金属电极层之间的信号传输通道,从而缩减...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 滤波器的理论基础
2.1 滤波器基本原理
2.1.1 滤波器的主要技术参数
2.1.2 理想低通原型滤波器的近似函数
2.1.3 低通原型滤波器的转换
2.2 交指型带通滤波器
2.3 耦合系数和外部品质因数
2.3.1 耦合系数
2.3.2 品质因数
2.4 滤波器的设计方法
2.5 本章小结
第3章 交指型MEMS滤波器的小型化设计
3.1 K波段交指型MEMS滤波器的设计
3.1.1 小型化结构
3.1.2 滤波器设计步骤
3.1.3 不同结构对比
3.1.4 部分关键参数对滤波器性能的影响
3.2 C波段滤波器的设计
3.2.1 SIR阶跃阻抗型谐振器
3.2.2 滤波器设计步骤
3.2.3 不同结构对比
3.2.4 部分关键参数对滤波器性能的影响
3.3 本章小结
第4章 MEMS滤波器的制备
4.1 主要工艺介绍
4.1.1 镀膜工艺
4.1.2 光刻工艺
4.1.3 刻蚀工艺
4.1.4 键合工艺
4.1.5 划片工艺
4.1.6 检验与测试
4.2 版图制作
4.3 单项实验
4.4 制作流程
4.5 性能测试及结果分析
4.6 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型小型化窄带腔体滤波器的设计[J]. 刘元昆,杨青慧,张怀武. 压电与声光. 2018(06)
[2]晶圆激光划片技术简析[J]. 高爱梅,张永昌,邓胜强. 电子工业专用设备. 2018(05)
[3]带抽头的微带交指滤波器初始设计流程[J]. 文数文,高杨,许夏茜. 强激光与粒子束. 2018(07)
[4]抽头式微带交指型带通滤波器的设计[J]. 王俐聪,杨晓明,孙炘,朱捷. 制导与引信. 2017(04)
[5]C波段双层MEMS滤波器的设计[J]. 彭艳君,贾宝富,杨晓瑜,施朝著. 微波学报. 2016(S1)
[6]一种硅基MEMS微波SIR交指带通滤波器[J]. 翟琼华,欧毅,薛晨阳,袁烽,李志刚,欧文. 微电子学. 2017(01)
[7]陶瓷基交指微带带通滤波器的设计[J]. 陈松,钟朝位,刘稷,陶煜. 电子元件与材料. 2017(01)
[8]ICP深硅刻蚀工艺掩模的研究[J]. 李丹丹,梁庭,李赛男,姚宗,熊继军. 传感器与微系统. 2015(08)
[9]交指型微带带通滤波器的设计[J]. 刘海强,周立学,李良. 电子科技. 2014(07)
[10]金-金热压键合技术在MEMS中的应用[J]. 贾英茜,李莉,李倩,杨志. 河北工业大学学报. 2014(02)
硕士论文
[1]基于单晶AlN薄膜的FBAR制备研究[D]. 刘国荣.华南理工大学 2017
[2]硅基MEMS微波带通滤波器的设计及制备[D]. 翟琼华.中北大学 2016
[3]基于MEMS技术的滤波器设计[D]. 彭艳君.电子科技大学 2016
[4]晶圆级低温金金扩散键合的研究[D]. 卢学宝.北京交通大学 2014
[5]交指型微带带通滤波器小型化研究[D]. 徐佳.河北工业大学 2010
[6]LTCC交指型滤波器的原理、设计与仿真[D]. 白天.华中科技大学 2008
本文编号：3686754
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 滤波器的理论基础
2.1 滤波器基本原理
2.1.1 滤波器的主要技术参数
2.1.2 理想低通原型滤波器的近似函数
2.1.3 低通原型滤波器的转换
2.2 交指型带通滤波器
2.3 耦合系数和外部品质因数
2.3.1 耦合系数
2.3.2 品质因数
2.4 滤波器的设计方法
2.5 本章小结
第3章 交指型MEMS滤波器的小型化设计
3.1 K波段交指型MEMS滤波器的设计
3.1.1 小型化结构
3.1.2 滤波器设计步骤
3.1.3 不同结构对比
3.1.4 部分关键参数对滤波器性能的影响
3.2 C波段滤波器的设计
3.2.1 SIR阶跃阻抗型谐振器
3.2.2 滤波器设计步骤
3.2.3 不同结构对比
3.2.4 部分关键参数对滤波器性能的影响
3.3 本章小结
第4章 MEMS滤波器的制备
4.1 主要工艺介绍
4.1.1 镀膜工艺
4.1.2 光刻工艺
4.1.3 刻蚀工艺
4.1.4 键合工艺
4.1.5 划片工艺
4.1.6 检验与测试
4.2 版图制作
4.3 单项实验
4.4 制作流程
4.5 性能测试及结果分析
4.6 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型小型化窄带腔体滤波器的设计[J]. 刘元昆,杨青慧,张怀武. 压电与声光. 2018(06)
[2]晶圆激光划片技术简析[J]. 高爱梅,张永昌,邓胜强. 电子工业专用设备. 2018(05)
[3]带抽头的微带交指滤波器初始设计流程[J]. 文数文,高杨,许夏茜. 强激光与粒子束. 2018(07)
[4]抽头式微带交指型带通滤波器的设计[J]. 王俐聪,杨晓明,孙炘,朱捷. 制导与引信. 2017(04)
[5]C波段双层MEMS滤波器的设计[J]. 彭艳君,贾宝富,杨晓瑜,施朝著. 微波学报. 2016(S1)
[6]一种硅基MEMS微波SIR交指带通滤波器[J]. 翟琼华,欧毅,薛晨阳,袁烽,李志刚,欧文. 微电子学. 2017(01)
[7]陶瓷基交指微带带通滤波器的设计[J]. 陈松,钟朝位,刘稷,陶煜. 电子元件与材料. 2017(01)
[8]ICP深硅刻蚀工艺掩模的研究[J]. 李丹丹,梁庭,李赛男,姚宗,熊继军. 传感器与微系统. 2015(08)
[9]交指型微带带通滤波器的设计[J]. 刘海强,周立学,李良. 电子科技. 2014(07)
[10]金-金热压键合技术在MEMS中的应用[J]. 贾英茜,李莉,李倩,杨志. 河北工业大学学报. 2014(02)
硕士论文
[1]基于单晶AlN薄膜的FBAR制备研究[D]. 刘国荣.华南理工大学 2017
[2]硅基MEMS微波带通滤波器的设计及制备[D]. 翟琼华.中北大学 2016
[3]基于MEMS技术的滤波器设计[D]. 彭艳君.电子科技大学 2016
[4]晶圆级低温金金扩散键合的研究[D]. 卢学宝.北京交通大学 2014
[5]交指型微带带通滤波器小型化研究[D]. 徐佳.河北工业大学 2010
[6]LTCC交指型滤波器的原理、设计与仿真[D]. 白天.华中科技大学 2008
本文编号：3686754
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