射頻-微波集成電路中螺旋電感的電磁建模和分析.pdf

1、近十幾年來(lái)，無(wú)線通信技術(shù)得以迅猛發(fā)展。無(wú)線通信的低功耗、低成本和小體積等要求，促使無(wú)線通信系統(tǒng)逐步向更高層次集成。隨著硅工藝半導(dǎo)體技術(shù)向深亞微米方向發(fā)展，在一塊晶片上集成整個(gè)通信系統(tǒng)已成為可能。因此，研究在標(biāo)準(zhǔn)的硅工藝下，如何實(shí)現(xiàn)高性能、高集成化的射頻或微波集成電路已成為關(guān)鍵問(wèn)題。為此必需將無(wú)源器件(如電感、電容和電阻等)集成到硅基芯片中。無(wú)源器件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，直接影響到電路的整體性能。尤其是如何實(shí)現(xiàn)高性能的片上螺旋電感，成為射頻集成電

2、路的研究重點(diǎn)。 本論文的主體內(nèi)容是研究射頻/微波集成電路中無(wú)源器件的特性，尤其是片上螺旋電感。從電磁理論角度出發(fā)，借助于商用電磁仿真軟件，對(duì)各種工藝下(硅和砷化鎵，著重于硅)的片上螺旋電感進(jìn)行了電磁建模和分析。詳盡地分析了影響螺旋電感性能的高頻效應(yīng)、分布效應(yīng)和各種損耗機(jī)制。針對(duì)傳統(tǒng)等效電路模型的不足，分別提出了改進(jìn)形式的高頻等效電路模型。結(jié)合多變量參數(shù)擬合的方法，對(duì)于特定工藝參數(shù)下的螺旋電感，擬合出與形狀參數(shù)相關(guān)的多變量閉合表達(dá)