5G通信中硅基IPD滤波器设计与性能优化

"基于5G通信的硅基IPD滤波器研究与验证" 在5G通信时代，系统对射频前端组件的需求日益增长，特别是在高密度、小型化和成本效益方面。硅基集成无源器件（IPD）作为一种解决方案，因其小巧的尺寸、与CMOS工艺的兼容性而受到广泛关注。IPD在系统级封装（SIP）中的应用能够满足这些需求，提供更高效、紧凑的电路设计。 本文中，研究人员采用硅基薄膜技术和半加成工艺，分别制造电容和电感，以构建一款专为5G通信设计的双零点电容耦合带通滤波器。这种滤波器的关键优点在于其低成本、小体积（1.1 mm * 0.68 mm），以及在4.75 GHz处的低带内插损（-1.87 dB），同时具备出色的带外抑制能力，如在2.5 GHz处的零点位置达到-48.5 dB，在7.7 GHz处达到-34 dB。这些特性对于确保信号的纯净传输和减少干扰至关重要。 电感品质因数（Q值）的提高是滤波器性能提升的关键因素，而通过优化的硅基薄膜技术和半加成工艺，可以有效地提升电感Q值，同时增加电容密度，从而实现滤波器的小型化和高性能。这种创新的制备方案为制造高性能IPD器件提供了实际可行的途径，对于5G通信系统的射频前端设计具有重要意义。 5G通信的工作频率范围不断扩大，对射频前端组件的性能要求也随之提高。传统的滤波器技术，如SMT型LC滤波器和LTCC型片式滤波器，虽然各自有其优势，但可能无法完全满足5G系统的新需求。相比之下，硅基IPD滤波器以其独特的优点，如小尺寸、高集成度和低损耗，成为了5G通信领域的研究热点。 文章作者彭刚彬等人详细阐述了他们的研究过程和成果，包括滤波器的设计理念、制造工艺及其在5G通信中的潜在应用。这项研究不仅展示了在5G环境下如何通过硅基IPD技术提升滤波器性能，还为未来射频前端组件的进一步优化提供了理论基础和技术参考。结合国家自然科学基金的支持，此研究有望推动我国在集成无源器件设计与封装领域的发展，增强在全球5G通信技术竞争中的地位。