[發明專利]一種應用于6G通信的三維發夾濾波器

有效

• 申請號: 202010587635.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111934070B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王鳳娟;柯磊;余寧梅;楊媛;朱樟明;尹湘坤
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種應用于6G通信的三維發夾濾波器，包括平行排列的發夾單元列和上接地RDL，發夾單元列由多個發夾單元間隔排列組成，發夾單元一端為信號TSV，相對的另一端為信號RDL，相鄰發夾單元的上下端面結構相反，發夾單元列兩端頂部設置有相對稱的信號饋線，發夾單元列兩端端部的發夾單元頂面均為信號RDL，上接地RDL頂部設置有與信號饋線相對的接地饋線，上接地RDL底部設置有下接地RDL，上接地RDL和下接地RDL之間設置有與信號TSV相對的接地TSV，信號TSV和接地TSV嵌入在同一硅襯底中。本發明三維發夾濾波器采用TSV技術成功實現了三維發夾濾波器在THz頻段的設計，采用四臂發夾單元提高了濾波器通帶內回波損耗，使得性能提高。

技術領域

本發明屬于電子通信技術領域，涉及一種應用于6G通信的三維發夾濾波器。

背景技術

5G通信技術已經進入商用階段。其具有高速的信號傳輸速率和更寬的信道。6G通信技術是未來的通信技術發展的必然趨勢。6G通信工作在THz頻段。THz的工作頻段范圍從0.1THz到10THz。2019年世界無線電通信大會(WRC-19)批準了275GHz-450GHz的寬帶資源可以用于移動通信業務。其中，356GHz-450GHz頻段帶寬最大，可以提供最高的信道資源。作為微波通信的重要組件，無源濾波器一直受到廣泛的關注和應用。作為結構簡單、尺寸小、成本低、可集成度高的無源濾波器，微帶發夾濾波器得到了最普遍的運用。

在100GHz以下頻段，微帶線具有優良的傳輸性能和較低的傳輸損耗，可實現較好的信號傳輸。但是進入THz頻段后，微帶線的傳輸損耗急劇增大，不再滿足濾波器性能的要求。幸而TSV在THz頻段能夠實現很好的信號傳輸功能。

TSV，全拼是“Through Silicon Via”，中文意思為“穿過硅片通道”，通常稱為“硅通孔”。TSV是三維集成技術的重要成果之一，其利用短的垂直電連接或通過硅晶片的通孔，以建立從芯片的有效側到背面的電連接。RDL，又稱“重布線層”，由金屬沉積形成的金屬層，屬于一種封裝技術的組成部分。

研究發現TSV在高頻下具有無可比擬的優良電氣性能，可以實現低損耗的信號傳輸。而且TSV技術的引進使得發夾濾波器從平面結構轉變到三維結構，更加易于集成。

發明內容

本發明的目的是提供一種應用于6G通信的三維發夾濾波器，解決了現有濾波器在進入THz頻段后，傳輸損耗急劇增大的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種應用于6G通信的三維發夾濾波器，包括平行排列的發夾單元列和上接地RDL，發夾單元列由多個發夾單元間隔排列組成，發夾單元一端為信號TSV，相對的另一端為信號RDL，相鄰發夾單元的上下端面結構相反，發夾單元列兩端頂部設置有相對稱的信號饋線，發夾單元列兩端端部的發夾單元頂面均為信號RDL，上接地RDL頂部設置有與信號饋線相對的接地饋線，上接地RDL底部設置有下接地RDL，上接地RDL和下接地RDL之間設置有與信號TSV相對的接地TSV，信號TSV和接地TSV嵌入在同一硅襯底中。

本發明的技術特征還在于，

發夾單元列頂面與上接地RDL頂面平齊，發夾單元列底面與下接地RDL底面平齊。

發夾單元列由五個發夾單元呈“一”字形間隔排列組成。

每個發夾單元包括四個信號TSV，同一發夾單元上相鄰信號TSV的中心間距相等。

發夾單元端部的信號TSV外側側面與信號RDL側面平齊。

信號TSV和接地TSV的規格相同。

信號饋線和接地饋線的規格相同。