CN112583373B - 一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，其中，带通滤波电路，以及用于承载所述带通滤波电路的介质基板；其中，所述带通滤波电路是采用薄膜集成无源器件IPD技术在基板生成的；复阻抗输入端口，用于为所述带通滤波器电路输入信号，其中，所述复阻抗输入端口的阻抗值为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输入端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成随频率变化的复数阻抗表示。以减少接收机中射频系统的复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及微波传输器件领域，特别是涉及一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片。
背景技术
带通滤波器是射频前端中重要基本组成部件，它是对信号进行过滤的器件，允许某一频段内信号通过，同时又抑制这一频带外的信号。带通滤波器可以应用于接收机的前端中。
而带通滤波器具体应用在接收机的前端中时需要额外的匹配结构，因此如何在接收机中减少射频系统的复杂度，成为急需解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，减少接收机中射频系统的复杂度。具体技术方案如下：
本发明实施例提供了一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，包括：
带通滤波电路，以及用于承载所述带通滤波电路的介质基板；其中，所述带通滤波电路是采用薄膜集成无源器件IPD技术在基板生成的；所述带通滤波器电路包括：用于为所述带通滤波器电路输入信号的复阻抗输入端口，以及用于输出所述带通滤波器电路滤波后的信号的复阻抗输出端口；其中，
所述复阻抗输入端口的复数源阻抗为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输入端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成的复数阻抗表示；所述复阻抗输出端口的复数负载阻抗为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输出端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成的复数阻抗表示。
进一步的，所述带通滤波器电路包括：第一螺旋电感、第一金属绝缘体金属MIM电容、第二螺旋电感，第二MIM电容，第三螺旋电感，第三MIM电容，第四螺旋电感，第四MIM电容和第五MIMI电容；其中，
第一螺旋电感与第一MIM电容并联，所述第一螺旋电感与第一MIM电容并联电路的一端接地，所述第一螺旋电感与第一MIM电容并联的另一端，与第三螺旋电感的一端连接；
所述第三螺旋电感与第三MIM电容串联，所述第三螺旋电感一端通过与所述第一螺旋电感和第一MIM电容并联电路的另一端相连，第三MIM电容的另一端连接到节点；
第五MIM电容的一端连接于节点，同时与第三MIM电容以及第四MIM电容的一端相连接，所述第五MIM电容的另一端接地；
所述第四MIM电容与所述第四螺旋电感串联，所述第四螺旋电感的另一端与第二螺旋电感及第二MIM电容并联电路的一端连接；
所述第二螺旋电感与所述第二MIM电容并联，所述第二螺旋电感及所述第二MIM电容并联电路的另一端接地。
进一步的，所述第一螺旋电感内径为95um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为1.5圈，所述第一螺旋电感一端通过第一接地过孔与金属地面相连；
所述第一MIM电容的长为54um，宽为40um，所述第一MIM电容一端通过第三接地过孔与金属地面相连；
所述第三螺旋电感内径为231um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为2.5圈；所述第三MIM电容的长为103um，宽为60um。
所述第二螺旋电感内径为103um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为1.5圈，所述第二螺旋电感一端通过第二接地过孔与金属地面相连；
所述第二MIM电容的长为80um，宽为40um；所述第二MIM电容一端通过第四接地过孔与金属地面相连；
所述第四螺旋电感内径为195um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为2.5圈；所述第四MIM电容的长为84um，宽为40um；
所述第五MIM电容的长为67um，宽为40um，所述第五MIM电容的另一端通过第五接地过孔与金属地面相连；
所述第五MIM电容的长为67um，宽为40um；
所述第一接地过孔、所述第二接地过孔、所述第三接地过孔、所述第四接地过孔及所述第五接地过孔分别为直径为40um的金属圆柱和面积为70×70um2的金属焊盘构成。
进一步的，所述复数源阻抗的电容的容值为1.8pF、电感的感值为0.5nH和电阻为75Ω；
所述复数负载阻抗的电容的容值为2.8pF、电感的感值为0nH和电阻为40Ω；
所述带通滤波器芯片的中心频率为3.5GHz，所述带通滤波的带宽为3.0GHz-4.0GHz；
所述第一螺旋电感的电感值为0.64nH，第一MIM电容的电容值为0.39pF，所述第二螺旋电感的电感值为0.62nH，所述第二MIM电容的电容值为0.51pF，所述第三螺旋电感的电感值为3.17nH，所述第三MIM电容的电容值为0.99pF,所述第四螺旋电感的电感值为2.65nH，所述第四MIM电容的电容值为0.52pF,所述第五MIMI电容的电容值为0.43pF。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，其自身通过复阻抗输入端口和复阻抗输出端口，不仅可以实现带通滤波器与低噪放，以及实现带通滤波器与天线的匹配，而且也可以实现对信号的带通滤波。并且，相较于相关技术，带通滤波器芯片自身可以实现带通滤波器与低噪放，以及实现带通滤波器与天线的匹配，不需要增加额外的匹配电路，也不需要占用额外的空间，从而减少接收机中射频系统的复杂度；同时也减少了额外的功耗，实现随频率变化的复数阻抗匹配。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片的第一电路原理图；
图2为本发明实施例的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片的第二电路原理图；
图3为本发明实施例的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片的理论仿真S参数曲线图；
图4为本发明实施例的带通滤波器芯片的平面电路结构示意图；
图5为本发明实施例的电磁仿真S参数曲线图；
图6为本发明实施例的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片的应用示意图。
附图标记说明：
1-第一螺旋电感，2-第一MIM电容，3-第二螺旋电感，4-第二MIM电容，5-第三螺旋电感，6-第三MIM电容，7-第四螺旋电感，8-第四MIM电容，9-第五MIM电容，101-第一接地过孔，102-第二接地过孔，103-第三接地过孔，104-第四接地过孔，105-第五接地过孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，为了方便理解本发明实施例，在此先介绍一下本发明实施例中下文的使用术语。其中，“第一MIM电容”、“第二MIM电容”、“第三MIM电容”、“第四MIM电容”、“第五MIM电容”、“第一螺旋电感”、“第二螺旋电感”、“第三螺旋电感”、“第四螺旋电感”、“第一接地过孔”、“第二接地过孔”、“第三接地过孔”、“第四接地过孔”及“第五接地过孔”等。
本发明实施例中的“第一金属绝缘体金属电容器(Metal-Insulator-MetalCapacitor简称MIM电容器)电容”的“第一”、“第二MIM电容”的“第二”、“第三MIM电容”的“第三”、“第四MIM电容”的“第四”及“第五MIM电容”的“第五”是用来区分此处的五个MIM电容，在此并不做顺序上的限定。本发明实施例中的五个MIM电容可以统称为电容。本发明实施例中的电容均是采用薄膜集成无源元件技术(Integrated Passive Device，简称IPD)技术在介质板上生成的，并且是由顶层金属，底层金属，以及顶层金属与底层金属之间加入一个中间绝缘层构成的，中间绝缘层可以但不限于为氮化硅中间绝缘层。这样通过薄膜件IPD技术加工出来的电容集成度高，减小了电容的体积，进而减小了带通滤波器芯片的尺寸。
“第一螺旋电感”的“第一”、“第二螺旋电感”的“第二”、“第三螺旋电感”的“第三”及“第四螺旋电感”的“第四”，是用来区分此处的四个螺旋电感，在此并不做顺序上的限定。本发明实施例中的四个螺旋电感可以统称为电感，四个螺旋电感可以为平面螺旋电感。
“第一接地过孔”的“第一”、“第二接地过孔”的“第二”、“第三接地过孔”的“第三”、“第四接地过孔”的“第四”及“第五接地过孔”的“第五”，是用来区分此处的五个接地过孔。接地过孔为金属过孔，用于将电路与金属地面相连。
基于上述使用术语的介绍，下面继续对本发明实施例提供的一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片进行基本介绍。
在接收机的前端中，一般包含：级联的天线、带通滤波器、低噪放以及后级电路。通常，带通滤波器的端口为标准的50Ω端口。而，天线和低噪放的端口阻抗通常为复数阻抗。因此，带通滤波器在分别与天线、低噪放相连的时候，需要匹配电路，分别实现带通滤波器与低噪放的匹配，以及实现带通滤波器与天线的匹配。而相关技术中的匹配电路作为独立元器件，不仅匹配电路占用额外的空间，使得整个电路庞大，而且，独立元器件的存在，也会带来额外的功耗。
针对上述相关技术中的匹配电路作为独立元器件，不仅匹配电路占用额外的空间，使得整个电路庞大，而且，独立元器件的存在，也会带来额外的功耗的问题，本发明实施例采用的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，其自身通过复阻抗输入端口和复阻抗输出端口，不仅可以实现带通滤波器与低噪放，以及实现带通滤波器与天线的匹配，而且也可以实现对信号的带通滤波。并且，相较于相关技术，带通滤波器芯片自身可以实现带通滤波器与低噪放，以及实现带通滤波器与天线的匹配，不需要增加额外的匹配电路，也不需要占用额外的空间，从而减少接收机中射频系统的复杂度；同时也减少了额外的功耗，实现随频率变化的复数阻抗匹配。
基于上述说明，下面继续对本发明实施例提供的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片进行详细介绍。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，该芯片构建在高介电常数、超薄介质基板的正面，基板的背面设置金属接地面。芯片通过在介质基板上生长的螺旋电感、MIM电容、传输线以及金属过孔，实现了超小型化宽带带通滤波器，同时可以实现频率相关复数源和负载之间的阻抗变换。本发明保证了带通滤波器芯片能在较宽的频带内实现良好的匹配和较小的插入损耗。其中，高介电常数可以是指介电常数可以但不限于为12.9的GaAs衬底上。以及，超薄介质基板的厚度可以但不限于为100um。该具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片可以包括如下元器件：
带通滤波电路，以及用于承载所述带通滤波电路的介质基板；其中，所述带通滤波电路是采用薄膜集成无源器件IPD技术在基板生成的。
需要说明的是，在射频前端中，许多器件的输入/输出阻抗不是一个固定的阻抗值，而是与频率有关的复阻抗，如功率放大器、射频收发器以及天线，这类器件的阻抗在一定的频带内可以等效为RLC组合电路。然而目前很难实现真正意义上的随频率变化的复数阻抗匹配。而本发明实施例中的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片可以实现随频率变化的复数阻抗匹配。
参见图2所示，上述复阻抗输入端口的复数阻抗可以称为源阻抗，而，复阻抗输出端口的复数阻抗可以称为负载阻抗。该源阻抗和该负载阻抗均等效为电阻和电容并联，再与电感串联的RLC组合电路。这样将实阻抗到实阻抗的阻抗变换、实阻抗到复阻抗的阻抗变换拓展到频率相关复阻抗到复阻抗的阻抗变换，使得本发明可以直接与绝大部分射频器件相连，而无需其他的阻抗变换器件，减少射频系统器件的数量，提高射频系统的集成度。
还需要说明的是，相较于传统的PCB(Printed circuit board，印刷电路板)体积庞大，难以实现更高的集成度，本发明实施例使用了IPD技术。薄膜IPD技术，采用常用的半导体技术制作线路、电容、电阻和电感，具有高精度、高重复性、尺寸小、高可靠度及低成本等优点，因此可以构建无源滤波器。通过在无线通信系统对系统微型化、集成性的需求不断增加的情况下，IPD技术可以提供一种能够大比例减小无源器件尺寸的方案。这样采用薄膜集成无源器件技术，在GaAs基板上构建电路，大幅度减小了带通滤波器的面积，实现了带通滤波器电路的小型化。
所述带通滤波器电路包括：用于为所述带通滤波器电路输入信号的复阻抗输入端口，以及用于输出所述带通滤波器电路滤波后的信号的复阻抗输出端口；其中，
所述复阻抗输入端口的复数源阻抗为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输入端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成的复数阻抗表示；所述复阻抗输出端口的复数负载阻抗为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输出端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成的复数阻抗表示。
其中，复阻抗输入端口的阻抗可以称为复数源阻抗，复阻抗输出端口的阻抗值可以称为复数负载阻抗。
相较于目前还很少对频率相关的复阻抗之间的阻抗匹配做深入的研究。目前的研究主要是在两个或两个以上的频点对不同的复数阻抗做匹配，不能实现真正意义上的随频率变化的复数阻抗匹配，并且存在带宽窄的缺点。
在本发明实施例中，采用的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，其自身通过复阻抗输入端口和复阻抗输出端口，不仅可以实现带通滤波器与低噪放，以及实现带通滤波器与天线的匹配，而且也可以实现对信号的带通滤波。并且，相较于相关技术，带通滤波器芯片自身可以实现带通滤波器与低噪放，以及实现带通滤波器与天线的匹配，不需要增加额外的匹配电路，也不需要占用额外的空间，从而减少接收机中射频系统的复杂度；同时也减少了额外的功耗，实现随频率变化的复数阻抗匹配。
在一种可能的实现方式中，所述带通滤波器电路包括：第一螺旋电感、第一金属绝缘体金属MIM电容、第二螺旋电感，第二MIM电容，第三螺旋电感，第三MIM电容，第四螺旋电感，第四MIM电容和第五MIMI电容；其中，
第一螺旋电感与第一MIM电容并联，所述第一螺旋电感与第一MIM电容并联电路的一端接地，所述第一螺旋电感与第一MIM电容并联的另一端，与第三螺旋电感的一端连接；
所述第三螺旋电感与第三MIM电容串联，所述第三螺旋电感一端通过与所述第一螺旋电感和第一MIM电容并联电路的一端相连，第三MIM电容的另一端连接到节点；
第五MIM电容的一端连接于节点，同时与第三MIM电容以及第四MIM电容的一端相连接，所述第五MIM电容的另一端接地；
所述第四MIM电容与所述第四螺旋电感串联，所述第四螺旋电感的另一端与第二螺旋电感及第二MIM电容并联的另一端连接；
所述第二螺旋电感与所述第二MIM电容并联，所述第二螺旋电感及所述第二MIM电容并联的一端接地。
在一种可能的实现方式中，所述第一螺旋电感内径为95um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为1.5圈，所述第一螺旋电感一端通过第一接地过孔与金属地面相连；
所述第一MIM电容的长为54um，宽为40um，所述第一MIM电容一端通过第三接地过孔与金属地面相连；
所述第三螺旋电感内径为231um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为2.5圈；所述第三MIM电容的长为103um，宽为60um。
所述第二螺旋电感内径为103um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为1.5圈，所述第二螺旋电感一端通过第二接地过孔与金属地面相连；
所述第二MIM电容的长为80um，宽为40um；所述第二MIM电容一端通过第四接地过孔与金属地面相连；
所述第四螺旋电感内径为195um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为2.5圈；所述第四MIM电容的长为84um，宽为40um；
所述第五MIM电容的长为67um，宽为40um，所述第五MIM电容的另一端通过第五接地过孔与金属地面相连；
所述第五MIM电容的长为67um，宽为40um；
所述第一接地过孔、所述第二接地过孔、所述第三接地过孔、所述第四接地过孔及所述第五接地过孔分别为直径为40um的金属圆柱和面积为70×70um2的金属焊盘构成。
其中，所述接地过孔为金属过孔，用于将电路与金属地面相连。
参见图3，图3为本发明实施例的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片的理论仿真S参数曲线图。从图3可以看出，带通滤波器的中心频率为3.5GHz，带宽为3.0GHz-4.0GH；带外信号明显抑制，表现出良好的带通滤波性能。且本发明的带通滤波器带内匹配优于18dB，可以实现频率相关复数源和负载阻抗之间的良好阻抗匹配；其中，在一种可能的实现方式中，所述复数源阻抗的电容的容值为1.8pF、电感的感值为0.5nH和电阻为75Ω；
所述复数负载阻抗的电容的容值为2.8pF、电感的感值为0nH和电阻为40Ω；
所述第一螺旋电感的电感值为0.64nH，第一MIM电容的电容值为0.39pF，所述第二螺旋电感的电感值为0.62nH，所述第二MIM电容的电容值为0.51pF，所述第三螺旋电感的电感值为3.17nH，所述第三MIM电容的电容值为0.99pF,所述第四螺旋电感的电感值为2.65nH，所述第四MIM电容的电容值为0.52pF,所述第五MIMI电容的电容值为0.43pF。
图4为本发明实施例的基于集成无源器件IPD技术的带通滤波器芯片的平面电路结构示意图。
当预置的带通滤波器的源阻抗、负载阻抗、中心频率、通带范围、带内最大回波损耗、最小回波损耗不同的时候，具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片中各个元器件的参数可以根据需要进行设置。以下仅仅是举例说明。
在IPD工艺中，电感增大，则需要增大电感的圈数，会降低螺旋电感的品质因数。并且，过大的电感会带来更大的寄生参数，影响电路的性能。因此，通常来说限定电感值小于5nH。
另外，本发明实施例选择的参数中，最大电感值为3.17nH，仅用两圈螺旋电感就可以实现，使得螺旋电感保持一个良好的品质因数，同时不显著增大电路的面积。
本发明实施例构建于高度为100um，介电常数为12.9的GaAs衬底上。电路包括：第一螺旋电感1、第一MIM电容2、第二螺旋电感3，第二MIM电容4，第三螺旋电感5，第三MIM电容6，第四螺旋电感7，第四MIM电容8，第五MIMI电容9，和接地过孔，比如第一接地过孔101，第二接地过孔102，第三接地过孔103，第四接地过孔104，第五接地过孔105。
复阻抗输入端口用于接收输入的信号，复阻抗输出端口用于输出滤波后的信号。
第一螺旋电感1与第一MIM电容2并联，所述第一螺旋电感1与第一MIM电容2并联电路的一端接地。所述第一螺旋电感1内径为95um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为1.5圈，所述第一螺旋电感1的一端通过第一接地过孔101与金属地面相连。所述第一MIM电容2的长为54um，宽为40um；所述第一MIM电容2的一端通过第三接地过孔103与金属地面相连。
第二螺旋电感3与第二MIM电容4并联，所述第二螺旋电感3及所述第二MIM电容4并联电路的另一端接地。所述第二螺旋电感3内径为103um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为1.5圈，所述第二螺旋电感3的另一端通过第二接地过孔102与金属地面相连。所述第二MIM电容4的长为80um，宽为40um；所述第二MIM电容4的另一端通过第四接地过孔104与金属地面相连。
第三螺旋电感5与第三MIM电容6串联，所述第三螺旋电感5的另一端与第三MIM电容6的一端连接。第三螺旋电感5一端与第一螺旋电感1、第一MIM电容2相连接，第三螺旋电感5的另一端连接第三MIM电容6，第三MIM电容6的另一端连接到节点。所述第三螺旋电感5内径为231um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为2.5圈；所述第三MIM电容6的长为103um，宽为60um。
第四螺旋电感7与第四MIM电容8串联，所述第四MIM电容的另一端与所述第四螺旋电感的一端连接。第四螺旋电感7的另一端与第二螺旋电感3及第二MIM电容4并联的一端连接，同时与第二螺旋电感3、第一MIM电容6相连接，第四螺旋电感7的一端连接第四MIM电容8，第四MIM电容8的另一端连接到节点。所述第四螺旋电感7内径为195um，宽度30um，间距10um，螺旋圈数为2.5圈；所述第四MIM电容8的长为84um，宽为40um。
第五MIMI电容9的一端连接节点，同时与第三MIM电容6、第四MIM电容8相连接，第五MIMI电容9的另一端通过第五接地过孔105与金属地面相连。所述第五MIMI电容9的长为67um，宽为40um。
第一接地过孔101，第二接地过孔102，第三接地过孔103，第四接地过孔104，第五接地过孔105，均为直径为40um的金属圆柱和面积为70*70um2的金属焊盘构成。
整个电路的尺寸大小约为932um*1240um，与传统的PCB工艺相比尺寸大幅度减小，实现了带通滤波器电路的小型化，减小电路的尺寸。本发明实施例提出的带通滤波器芯片的尺寸仅为932um*1203um，也是非常小的尺寸。
图5为本发明实施例的电磁仿真S参数曲线图；从图5上可以看出，本发明实施例可以在一个较宽的频带，即3.0-4.0GHz内实现带通滤波性能，通带内的匹配良好，S11＜-15dB。通带内的插入损耗较小，约为2dB。以上仿真结果体现了本发明实施例可以实现宽频带工作，带宽可调，有良好的匹配和较小的插入损耗的优点。
参见图6，本发明实施例所提供的一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，应用于接收机的前端。在接收机的前端中，一般包含：级联的天线21、具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片22、低噪放23以及后级电路。
其中，R1(ω)+jX1(ω)为天线的端口阻抗，为频率相关复数阻抗。其中，ω为频率，R1(ω)为频率相关的天线的端口电阻，X1(ω)为频率相关的天线的端口电抗，j为虚数单位。
R2(ω)+jX2(ω)为低噪放的输入端口阻抗，为频率相关复数阻抗。其中，ω为频率，R2(ω)为频率相关的低噪放的端口电阻，X2(ω)为频率相关的低噪放的端口电抗。
本发明带通滤波器的输入阻抗设置为R1(ω)+jX1(ω)，带通滤波器的输出阻抗设置为R2(ω)+jX2(ω)时，可直接用于与天线、低噪放级联。而，带通滤波器的输入阻抗，也就是为所述带通滤波器电路输入信号的复阻抗输入端口的输入阻抗，与天线的端口阻抗相同；带通滤波器的输出阻抗，也就是用于输出所述带通滤波器电路滤波后的信号的复阻抗输出端口，的输出阻抗，与低噪放的输入端口阻抗相同。
本发明实施例可以实现复阻抗间的良好阻抗匹配。本发明实施例从等波纹切比雪夫低通滤波器原形出发，经过一系列的变换得到最终的电路拓扑，并求解电感/电容值，如图2所示。整个电路共同实现良好的匹配，不是单一的集总元件可以完成的。每个集总元件的取值都对电路最终的匹配有影响。
本发明通过预选择的带宽求得不同的电路参数，实现带宽可调。本发明实例中，选择的带宽为3-4GHz。当预选择的带宽不同的时候，可实现的带宽范围是不一样的。即，当选择更大的带宽时，本发明的带宽可以进一步增大。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，其特征在于，包括：
带通滤波电路，以及用于承载所述带通滤波电路的介质基板；其中，所述带通滤波电路是采用薄膜集成无源器件IPD技术在基板生成的；所述带通滤波电路包括：用于为所述带通滤波电路输入信号的复阻抗输入端口，以及用于输出所述带通滤波电路滤波后的信号的复阻抗输出端口；其中，
所述复阻抗输入端口的复数源阻抗为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输出端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成的复数阻抗表示；所述复阻抗输出端口的复数负载阻抗为随频率变化的复数阻抗，并且，所述复阻抗输出端口的阻抗值是通过电容、电感和电阻形成的复数阻抗表示；
所述带通滤波电路包括：第一螺旋电感、第一金属绝缘体金属MIM电容、第二螺旋电感，第二MIM电容，第三螺旋电感，第三MIM电容，第四螺旋电感，第四MIM电容和第五MIMI电容；其中，
第一螺旋电感与第一MIM电容并联，所述第一螺旋电感与第一MIM电容并联电路的一端接地，所述第一螺旋电感与第一MIM电容并联的另一端，与第三螺旋电感的一端连接；
所述第三螺旋电感与第三MIM电容串联，所述第三螺旋电感一端通过与所述第一螺旋电感和第一MIM电容并联电路的另一端相连，第三MIM电容的另一端连接到节点；
第五MIM电容的一端连接于节点，同时与第三MIM电容以及第四MIM电容的一端相连接，所述第五MIM电容的另一端接地；
所述第四MIM电容与所述第四螺旋电感串联，所述第四螺旋电感的另一端与第二螺旋电感及第二MIM电容并联电路的一端连接；
所述第二螺旋电感与所述第二MIM电容并联，所述第二螺旋电感及所述第二MIM电容并联电路的另一端接地；
所述第一螺旋电感内径为95µm，宽度30µm，间距10µm，螺旋圈数为1.5圈，所述第一螺旋电感一端通过第一接地过孔与金属地面相连；
所述第一MIM电容的长为54µm，宽为40µm，所述第一MIM电容一端通过第三接地过孔与金属地面相连；
所述第三螺旋电感内径为231µm，宽度30µm，间距10µm，螺旋圈数为2.5圈；所述第三MIM电容的长为103µm，宽为60µm；
所述第二螺旋电感内径为103µm，宽度30µm，间距10µm，螺旋圈数为1.5圈，所述第二螺旋电感一端通过第二接地过孔与金属地面相连；
所述第二MIM电容的长为80µm，宽为40µm；所述第二MIM电容一端通过第四接地过孔与金属地面相连；
所述第四螺旋电感内径为195µm，宽度30µm，间距10µm，螺旋圈数为2.5圈；所述第四MIM电容的长为84µm，宽为40µm；
所述第五MIM电容的长为67µm，宽为40µm，所述第五MIM电容的另一端通过第五接地过孔与金属地面相连；
所述第一接地过孔、所述第二接地过孔、所述第三接地过孔、所述第四接地过孔及所述第五接地过孔分别为直径为40µm的金属圆柱和面积为的金属焊盘构成。
2.如权利要求1所述的具有频率相关复数源和负载的带通滤波器芯片，其特征在于，所述复数源阻抗的电容的容值为1.8pF、电感的感值为0.5nH和电阻为75Ω；
所述复数负载阻抗的电容的容值为2.8pF、电感的感值为0nH和电阻为40Ω；
所述带通滤波器芯片的中心频率为3.5GHz，所述带通滤波的带宽为3.0 GHz -4.0GHz；
所述第一螺旋电感的电感值为0.64nH，第一MIM电容的电容值为0.39pF，所述第二螺旋电感的电感值为0.62nH，所述第二MIM电容的电容值为0.51 pF，所述第三螺旋电感的电感值为3.17nH，所述第三MIM电容的电容值为0.99pF, 所述第四螺旋电感的电感值为2.65nH，所述第四MIM电容的电容值为0.52pF, 所述第五MIMI电容的电容值为0.43pF。
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