ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 6
1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВЧ LC-ФИЛЬТРОВ.. 13
1.1 Анализ вариантов реализаций пассивных СВЧ фильтров................. 13
1.2 Анализ численных методов моделирования СВЧ фильтров.......... 15
1.3 Анализ методики синтеза и этапов проектирования интегральных
СВЧ LC-фильтров в СнК.............................................................................. 19
1.4 Анализ базовых моделей пассивных элементов............................. 23
1.5 Анализ характеристик и ограничений Si/SiGe/GaAs
технологических процессов......................................................................... 24
1.6 Анализ способов уменьшения потерь в полосе пропускания
интегральных LC-фильтров......................................................................... 29
1.6.1 Катушки индуктивности.............................................................. 30
1.6.2 Конденсаторы............................................................................... 38
1.6.3 Проводники................................................................................... 41
1.7 Выводы................................................................................................... 42
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ LCФИЛЬТРОВ.............................................................................................................. 45
2.1 Расчет индуктивности планарных катушек....................................... 45
2.1.1 Симметричные квадратные катушки индуктивности............... 49
2.1.2 Симметричные восьмиугольные катушки индуктивности..... 54
2.1.3 Спиральные катушки индуктивности круглой формы........... 62
2.2 Модель катушки индуктивности......................................................... 64
2.3 Модель конденсатора........................................................................... 73
2.3.1 МИМ конденсаторы..................................................................... 74
2.3.2 Встречно-штыревые конденсаторы........................................... 75
2.4 Модель проводника.............................................................................. 78
2.5 Верификация разработанных моделей................................................ 79
2.5.1 Тестовая катушка индуктивности.............................................. 81
2.5.2 Эллиптический ФВЧ 18 ГГц....................................................... 84
2.5.3 Эллиптический ПФ 14-18 ГГц.................................................... 87
3
2.5.4 ФВЧ 18 ГГц Чебышева................................................................ 90
2.5.4 ПФ 14-18 ГГц Чебышева............................................................. 92
2.6 Выводы................................................................................................... 94
3. АЛГОРИТМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТОПОЛОГИЙ ЭЛЕМЕНТОВ LCФИЛЬТРОВ.............................................................................................................. 96
3.1 Оптимизация топологий интегральных катушек индуктивности..... 96
3.2 Оптимизация топологий интегральныхконденсаторов..................... 101
3.2.1 Оптимизация топологий МИМ конденсаторов........................ 101
3.2.2 Оптимизация топологий ВШК................................................... 102
3.3 Оптимизация топологий интегральныхпроводников........................ 104
3.4 Выводы................................................................................................... 108
4. МЕТОДИКА СИНТЕЗА ТОПОЛОГИЙ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СВЧ LCФИЛЬТРОВ С МИНИМИЗАЦИЕЙ ПОТЕРЬ В ПОЛОСЕ ПРОПУСКАНИЯ.. 109
4.1 Синтез принципиальной схемы........................................................... 109
4.2 Анализ топологий интегральных LC-фильтров................................. 110
4.3 Минимизация длины проводников межсоединений LC-фильтров.... 115
4.4 Алгоритм синтеза топологий фильтров с минимизацией потерь в
полосе пропускания...................................................................................... 121
4.5 Выводы.................................................................................................. 128
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙМЕТОДИКИ.. 130
5.1 Синтез оптимальной топологии ФВЧ 18 ГГц ................................... 130
5.2 Синтез оптимальной топологии ПФ 14-18 ГГц ................................ 134
5.3 Выводы................................................................................................... 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................ 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Акт внедрения.......................................................... 156
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Акт внедрения.......................................................... 157
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Методика расчета минимальных длин
проводников LC-фильтров.................................................................................... 158
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Методика синтеза топологий СВЧ интегральных
LC-фильтров с минимизацией потерь в полосе пропускания.......................... 165
