[發明專利]階梯阻抗耦合雙模諧振器的IPD毫米波帶通濾波器芯片

在審

• 申請號: 202010186479.8
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111477999A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 吳永樂;于會婷;楊雨豪;王衛民
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;高鶯然

本發明實施例提供了一種階梯阻抗耦合雙模諧振器的IPD毫米波帶通濾波器芯片，包括：輸入端口、輸出端口、階梯阻抗耦合線、第一開路枝節和第二開路枝節，其中，階梯阻抗耦合線包括第一阻抗左傳輸線、第一阻抗右傳輸線、第二阻抗左傳輸線、第二阻抗右傳輸線，上連接線和下連接線，第一阻抗左傳輸線和第一阻抗右傳輸線構成第一阻抗耦合傳輸線，第二阻抗左傳輸線和第二阻抗右傳輸線構成第二阻抗耦合傳輸線，由于采用了耦合傳輸線，能夠實現較好的頻率選擇性，更好地抑制其他信號頻率及通頻帶外干擾，此外，采用了階梯阻抗模式，與傳統的均勻阻抗模式相比，減小了通帶內回波損耗，能夠更好地抑制信號反射，使整個電路具有良好的阻抗匹配。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種階梯阻抗耦合雙模諧振器的IPD毫米波帶通濾波器芯片。

背景技術

近年來，第五代移動通信技術(5th-Generation，5G)蓬勃發展。根據規定，5G網絡主要使用兩段頻率：FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段是指450MHz-6GHz的頻率范圍；FR2頻段是指24.25GHz-86GHz的頻率范圍，通常被稱為毫米波頻段。相比于已被大量使用的FR1頻段，毫米波無線電頻譜不僅有很大的待開發空間，而且其連續可用的超大帶寬，可以更好地滿足5G系統對超大容量和極高速率的傳輸要求。3GPP協議38.101-2Table 5.2-1定義了3段5G毫米波波段，分別是：n257(26.5GHz-9.5GHz)，n258(24.25GHz-27.5GHz)和n260(37GHz-40GHz)。

研究者們致力于將各種射頻器件設計到毫米波頻段，以此來推進5G網絡的發展建設過程。

此外，在對各種移動設備的便利性和功能多樣化有著更高要求的今天，射頻器件的微型化稱為一大發展趨勢。隨著集成化技術的不斷成熟，包括低溫共燒陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramics,LTCC)、互補金屬氧化物半導體(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)、集成無源器件(Integrated passive device，IPD)在內的多種技術手段都被應用于射頻器件集成。其中，由于IPD工藝可與集成電路平面工藝兼容，基于IPD工藝設計的無源器件易集成到集成電路芯片中，不但能夠提高可靠性，還可以減小器件尺寸。

其中，濾波器作為通信系統中極為關鍵的器件，在5G系統中當然是必不可少的。高性能的濾波器要求有低插入損耗、寬阻帶抑制、高隔離度和小電路尺寸。一直以來，諧振器在高性能濾波器的設計中占有十分重要的地位。尤其是基于多模諧振器設計的帶通濾波器可實現小尺寸、低損耗。

然而基于傳統的環形諧振器設計的帶通濾波器也存在一些缺陷，具體表現為：頻率選擇性較差，通頻帶外干擾較強，以及通頻帶內回波損耗較大。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種階梯阻抗耦合雙模諧振器的IPD毫米波帶通濾波器芯片，以解決傳統帶通濾波器芯片的頻率選擇性較差，通帶內回波損耗較大的技術問題。具體技術方案如下：

為實現上述目的，本發明實施例提供了一種階梯阻抗耦合雙模諧振器的IPD毫米波帶通濾波器芯片，包括：輸入端口1、輸出端口2、階梯阻抗耦合線3、第一開路枝節4和第二開路枝節5；其中，所述輸入端口1和所述第一開路枝節4連接，所述輸出端口2和所述第二開路枝節5連接；

所述階梯阻抗耦合線3包括第一阻抗左傳輸線301、第一阻抗右傳輸線302、第二阻抗左傳輸線303、第二阻抗右傳輸線304，上連接線305和下連接線306，其中，所述第一阻抗左傳輸線301和所述第一阻抗右傳輸線302構成第一阻抗耦合傳輸線，所述第二阻抗左傳輸線303和所述第二阻抗右傳輸線304構成第二阻抗耦合傳輸線；

所述輸入端口1，用于接收輸入信號，并將輸入信號傳輸至所述第一開路枝節4；

所述第一開路枝節4，用于通過能量耦合將輸入信號傳輸至所述階梯阻抗耦合線3；