鐵電薄膜可調(diào)微帶帶通濾波器的研制.pdf

1、微波濾波器作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)必不可少的元件，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、雷達(dá)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航、電子對(duì)抗、無(wú)線遙感等領(lǐng)域。隨著電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜和頻道越來(lái)越擁擠，有限的頻譜資源已無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖黾拥男枨??；贐ST鐵電薄膜的可調(diào)濾波器因其調(diào)諧速度快、體積小、與微電子工藝兼容且適應(yīng)于多頻道等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越得到重視。因此，本文設(shè)計(jì)并制作了一種鐵電薄膜可調(diào)微帶帶通濾波器。研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論如下：
　　1、采用射頻磁控濺射在單晶藍(lán)寶石基片上制備了BS

2、T鐵電薄膜。針對(duì)基片與薄膜熱膨脹系數(shù)不同，改進(jìn)了薄膜的退火工藝，避免了薄膜表面出現(xiàn)微裂紋的現(xiàn)象。利用MIM電容結(jié)構(gòu)，測(cè)試了BS T鐵電薄膜的C-V特性曲線，確定了BST鐵電薄膜的介電常數(shù)為185.5，損耗小于0.02，介電系數(shù)可調(diào)率為45％等參數(shù)。
　　2、根據(jù)教研室已有的微波器件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和方法，得出濾波器的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)了5階梳狀線帶通濾波器，并采用平面電路仿真軟件ADS和三維電磁場(chǎng)仿真軟件HFSS對(duì)器件進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯

3、示其中心頻率為900MHz，3dB帶寬約為10%，帶內(nèi)插損小于2dB（不考慮薄膜介電損耗），帶外抑制小于-50dB，中心頻率附近電壓駐波比小于1.25。
　　3、研究了鐵電薄膜可調(diào)微帶帶通濾波器的詳細(xì)制備工藝流程，著重分析了光刻工藝圖形化BST薄膜介質(zhì)層和上電極的過(guò)程及電鍍加厚的工藝過(guò)程中，工藝誤差對(duì)器件性能的影響。在藍(lán)寶石基片上成功制作出了可調(diào)帶通濾波器，并封裝測(cè)試。對(duì)比仿真結(jié)果，器件的中心頻率偏移到1.15GHz，插損大于13