基于BST薄膜的可調(diào)微波濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、寬帶通信中跳頻通訊系統(tǒng)的發(fā)展促使了對(duì)智能射頻前端的廣泛研究，而作為智能前端中核心元件的可調(diào)濾波器更是研究的焦點(diǎn)。由于以鐵電薄膜電容作為調(diào)諧元件的可調(diào)濾波器具有響應(yīng)速度快、高頻損耗小、可調(diào)率較高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)成為了國內(nèi)外軍事、高校等科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。因此，本文采用濾波器基礎(chǔ)理論對(duì)鐵電可調(diào)濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)制作了濾波器實(shí)物進(jìn)行驗(yàn)證，研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下：
　　1．設(shè)計(jì)了中心頻率為870MHz的5階梳狀線微帶帶通可調(diào)濾波器。其

2、偏壓隔離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用BST偏壓電容作為隔直加壓結(jié)構(gòu)，采用寬度為20μm的高阻連線連接各諧振器。與傳統(tǒng)等電容外加偏壓電阻相比，可以較少偏壓點(diǎn)或直接通過信號(hào)線加壓，簡(jiǎn)化了濾波器制作和直流偏壓過程。EM仿真結(jié)果為：梳狀線濾波器的3dB帶寬為9.2％；調(diào)諧率為36%時(shí)中心頻率可調(diào)率為14%，回波損耗優(yōu)于15dB。在介質(zhì)損耗為0.02時(shí)，插入損耗為4.9dB。
　　2．設(shè)計(jì)了中心頻率為7.8GHz的4階半波長開環(huán)帶通可調(diào)濾波器。其偏壓隔離設(shè)

3、計(jì)中應(yīng)用寬8μm、厚80nm的高阻薄帶連接各諧振器，采用寬8μm的四分之一波長高阻線連接邊緣地； EM仿真結(jié)果為：開環(huán)濾波器的帶寬為8.2%，設(shè)定調(diào)諧率為33%時(shí)中心頻率可調(diào)率為12.8%，回波損耗優(yōu)于12dB。在介質(zhì)損耗為0.02時(shí)，插入損耗為4.65dB。
　　3．模擬了工藝誤差對(duì)器件性能的的影響：上電極厚度在2~3μm的范圍內(nèi)時(shí)對(duì)器件無影響；光刻和刻蝕工藝中的單邊絕對(duì)誤差超過2μm時(shí)，容易引起B(yǎng)ST電容的短路;BST電容薄膜