Li, Р., 1996, А new closed form formula for inductance calculation in microstrip line spiral inductor design , in Proceedings of IEEE 5th Topical Meeting on Electrical Performance of Electronic Packaging, 1996, IEEE, Washington, DC: 58-60.

Liakopoulos, T.M., Ahn, C.H., 1999, 3-D microfabricated toroidal planar inductors with different magnetic core schemes for MEMS and power electronic applications*, IEEE Transactions on Magnetics 35(5): 3679-3681.

Long, J.R., Copeland, M.A., 1997, The modehng, characterization and design of monolithic inductors for silicon RF ICs , IEEE Journal of Solid-state Circuits 32(3): 357-369.

Lopez-Villegas, J.M., Samitier, J., Bausells, J., Merlos, A., Cane, C. Knochel, R., 1997, (iStudy of integrated RF passive components performed using CMOS and Si micromachining technologies*. Journal of Micromechanics and Microengineering 7: 162-164.

Lopez-Villegas, J.M., Samitier, J., Cane, C, Losantos, P., Bausells. J., 2000, Im-provement of quality factor of RF integrated inductors by layout optimization*, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 48( 1): 76-83.

Lu, L.-H., Ponchak, G.E., Bhattacharya, P., Katehi, L.P.B., 2000. High Q X-band and K-band mieromaehined spiral inductors for use in S-based integrated circuits*, in Proceedings of the Symposium on Silicon MICs in RE Systems, IEEE. Piscataway. NJ, USA: 108-112.

Lu, Y., Nagra, A.S., Erker, E.G., Periaswamy, P., Taylor, T.R., Speck, J., York, R.A., 2000. ВаЗгТЮз interdigitated capacitors for distributed phase shifter applications*, IEEE Microwave and Guided Wave Letters 10(11): 448-450.

Lubecke, V.M., Barber, В., Chan, E., Lopez, D., Gammel, P., 2000, Self-assembhng MEMS variable and fixed RF inductors*, in Proceedings of 12th Asia Pacific Microwave Conference December 2000, IEEE, Piscataway, NJ, USA: 7-10.

Milanovic, V., Gaitan, M., Bowen, E.D., Zaghloul, M.E., 1997, Micromachined microwave transmission lines in CMOS technology*, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 45: 630-635.

Mohan, S.S., Hershenson, M., Boyd, S.P., Lee, Т.Н., 1999, Simple accurate expressions for planar spiral inductors*, IEEE Journal of Solid-state Circuits 34(10): 1419-1424.

Niknejad, A.M., Meyer, R.G., 1998, Analysis, design and optimization of spiral inductors and transformers for Si RF ICs*, IEEE Journal of Solid-state Circuits 33(10): 1470-1481.

Niknejad, A.M., 2000, Inductors and Transformers for Si RF ICs, Kluwer Academic. Boston, MA.

Olivei, A., 1969, eOptimized miniature thin film planar inductors compatible with integrated circuits*, IEEE Transactions Part, Material Packaging 5: 71-88.

Parisot, M., Archamnault, Y., PavUdis, D., Magarshack, J., 1984, Highly accurate design of spiral inductors for MMICs with small size and high cut-off frequency characteristics*, in Proceedings of IEEE MTT-S symposium, 1984, IEEE, Washington, DC: 106-1 10.

Park, J.Y., Allen, M.G., 1996, A comparison of mieromaehined inductors with different magnetic core materials*. Proceedings of IEEE Electronic Components and Technology Conference, IEEE, Washington,. DC: 375-381.

Park, M., Kin, C.S., Park, J.M., Yu, H.K., Nam, K.S., 1997, High Q microwave inductors in CMOS double metal technology and its substrate bias effects for 2GHz

RF 1С application*, in Proceedings of lEDM 97, IEEE, Washington, DC: 59-62. Park, M., Lee, S., Yu, H.K., Koo, J.G., Nam, K.S., 1997c. High Q CMOS compatible

microwave inductors using double metal interconnection silicon technology*, IEEE

Microwave and Guided Wave Letters 7(2): 45-47. Park, M., Lee, S., Yu, H.K., Nam, K.S., 1997, .Optimization of high Q CMOS compatible

microwave inductors using silicon CMOS technology*, in Proceedings of 1997 IEEE

Radio frequency Integrated Circuit Symposium, IEEE, Washington, DC: 181-184. Park, J.Y., Allen, M.G., 1999, <(Packaging-compatible high Q microinductors and

microfilters for wireless applications*, IEEE Transactions on Advanced Packaging

22(2): 207-213.

Park, J.Y., Allen, M.G., 2000, .Integrated electroplated mieromaehined magnetic devices using low temperature fabrication process*, IEEE Transactions on Electronics Packaging and Manufacturing 23(1): 48-55.

Park, J.Y., Yee, Y.J., Nam, H.J., Bu, J.U., 2001, .Mieromaehined RF MEMS tunable capacitors using piezoelectric actuators*, in Proceedings of IEEE MTT-S Symposium, May 2001. Volume 3. IEEE, Washington, DC: 2111-2114.

Pehlke, D.R., Burstein, A., Chang, M.F., 1997, .Extremely high Q tunable inductors for Si-based RF integrated circuit applications*, in Proceedings of International Electronics Devices Meeting lEDM, 1997, IEEE, Washington, DC: 63-66.

Reyes, A.C., El-Ghazaly, S.M., Dorn, S.J., Dydyk, M., Schroder, D.K., Patterson, H., 1995, .Copla-nar waveguides and microwave inductors on silicon substrate*, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 43(9): 2016-2022.

Ribas, R.P., Bennouri, N., Karam, J.M., Courtois, В., 1997, .GaAs MEMS design using 0.2 ЦШ HEMT MMIC technology*, in Proceedings of the 19th Annual IEEE Gallium Arsenide Integrated Circuit Symposium, IEEE, Piscataway, NJ, USA: 127-130.

Ribas, R.P., Lescot, J., Leclercq, J.L., Bennouri, N., Karam, J.M., Courtois, В., 1998, .Mieromaehined planar spiral inductor in standard GaAs HEMT MMIC technology*. Transactions on IEEE Electron Device Letters 19(8): 285-287.

Ribas, R.P., Lescot, J., Leclercq, J.-L., Karam, J.M., Ndagijimana, F., 2000. .Micro-machined microwave planar spiral inductors and transformers*, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 48(8): 1326-1335.

Rodrigues, R., Dishman, J.M., Dickens, F.D., Whelan, E.W., 1980, .ModeUng of two-dimensional spiral inductors*, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 5: 535-541.

Ronkainen, H., Kattelus, H., Tarvainen, E., Riihisaari, Т., Andersson, M, Kuivalainen, P., 1997, 1С compatible planar inductors on silicon*, lEE Proceedings on Circuits, Devices and Systems 144(1): 29-35.

Sadler, D.J., Zhang, W., Ahn, C.H., Kim. H.J., Han. S.H., 1997, .Mieromaehined semi-eneapsulated spiral inductors for microelectromechanieal systems (MEMS) applications*, IEEE Transactions on Magnetics 33(5): 3319-3321.

Schmuckle, F.J., 1993, The method of hues for the analysis of rectangular spiral inductors*, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 41(6/7); 1183-1186.

Shin, D.-H., Kim, C.S., Jeong, J.-H., Nam, S.-E., Kim, H.J., 1999, .Fabrication of double rectangular type ReTaN film inductors*, IEEE Transactions on Magnetics 35(5); 3511-3513.

Sieiro, J., Lopez-Villegas, J.M., Cabanillas, J., Osorio, J.A., Samitier, J., 2001, .A complete physical frequency dependent lumped model for RF integrated inductors*,

in Proceedings of 2001 IEEE Radio Frequency Integrated Circuit Symposium, IEEE, Washington, DC: 121-124.

Soohoo, R.F., 1979, Magnetic thin film inductors for integrated circuit applications*, IEEE Transactions on Magnetics 15: 1803-1805.

Sun Y., van Vliet, F.E., Tauritz, J.L., Baets. R.G.F., 1996, Monolithic narrow band active inductors using suspended membrane passive components on silicon substrate*. High Performance Electron Devices for Microwave and Optoelectronic Applications Workshop, EDMO, IEEE, Piscataway, NJ, USA, 127-130.

Sun, Y., van Zeji, H., Tauntz, J.L., Baets, R.G.F., 1996a, Suspended membrane inductors capacitors for applications on silicon MMICs*, in Proceedings of IEEE Microwave and Millimeter Wave Monolithic Circuits Symposium, IEEE. Washington, DC: 99-102.

Sun, Y., Tauritz, J.L., Baets, R.G.F., 1999, Micromachined RF passive components and their apphcations in MMICs*, International Journal of RE and Microwave CAE 9: 310-325.

Sutono, A., Pham, A., Lasker, J., Smith, W.R., 1999, (.Development of three-dimensional ceramic-based MCM inductors for hybrid RF/microwave applications*, in Proceedings of 1999 IEEE Radio Frequency Integrated Circuit Symposium, IEEE, Washington, DC: 175-178.

Van Keuls, F.W., Romanofsky, R.R., Varaljay, N.D., Miranda, F.A., Canedy, C.L., Aggarwal, S., Venkatesan, Т., Ramesh, R., 1999, A Ku-band Gold/BaSri-xTiOa/ ЬааАЮз conductor thin film ferrielectric microstrip line phase shifter for room-temperature communications applications*, Microwave and Optical Technology Letters 20(1): 53-56.

Varadan, V.K., Jose, K.A., Varadan, V.V., Hughes, R., Kelly, J.F., 1995, A novel microwave planar phase shifter*. Microwave Journal (April): 244-254.

Wanger, В., Beneckle, W., 1991, <iMicrofabricated actuator with moving permanent magnet*, IEEE Microelectro Mechanical Systems Workshop, IEEE, Washington, DC; 27-32.

Warner, R.M. (Ed.), 1965, Integrated Circuits: Design Principles and Fabrication, McGraw-Hill, New York.

Wu, H.D., Harsh, K.F., Irwin, R.S., Zhang, W., Mickelson, A.R., Lee, Y.C, 1998, MEMS designed for tunable capacitors*, in Proceedings of IEEE MTT-S Symposium, IEEE, Washington, DC: 127-129.

Yamaguchi, M., Mastumo, M., Ohzeki, H., Arai, K.I., 1990, (.Fabrication and basic characteristics of dry-etched micro inductors*, IEEE Transactions on Magnetics 26(5): 2014-2016.

Yamaguchi, M., Mastumo, M., Ohzeki, H., Arai, K.I., 1991, (.Analysis of the inductance and the stray capacitance of the dry-etched micro inductors*, IEEE Transactions on Magnetics 27(6): 5274-5275.

Yao, J.J., Park, S., DeNatale, J., 1998, (.High tuning ratio MEMS based tunable capacitors for RF communications applications*, in Proceedings of Solid-state Sensors and Actuators Workshop, IEEE, Washington, DC: 124-127.

Yoon, J.-B., Kim, B.-K., Han, C.-H., Yoon, E., Kim, C.-K., 1999, (.Surface micromachined solenoid on Si and on-glass inductors for RF applications*, IEEE Electron Device Letters 20(9): 487-489.

Young, D.J., Boser, B.E., 1996, cA micromachined variable capacitor for monoUthic low-noise VCOs*, in Proceedings of International Conference on Solid-state Sensors

and Actuators, IEEE, Washington, DC; 86-89. Young, D.J., Boser, B.E., Malba, V., Bernhardt, A.F., 2001, A micromachined RF

low noise voltage controlled oscillator for wireless communications*. International

Journal of RF and Microwave CAE 11; 285-300. Yue, C.P., Wong, S.S., 2000, (.Physical modeling of spiral inductors on silicon*, IEEE

Transactions on Electron Devices 47(3): 560-568. Zhou, S., Sun, X.-Q., Carr, W.N., 1997, А micro variable inductor chip using MEMS

relays*, in Proceedings of Transducers 97, International Conference on Sensors and

Actuators, Chicago, June 1997, IEEE, Piscataway, NJ, USA; 1137-1140. Zhou, S., Sun, X.-Q., Carr, W.N., 1999, A monohthic variable inductor network

using microrelays with combined thermal and electrostatic actuation*, Journal of

Micromechanics and Microengineering 9; 45-50. Zou, J., Liu, C, Schutt-Aine, J., Chen, J., Kang, S.M., 2000, (.Development of a wide

tuning range MEMS tunable capacitor for wireless communication systems*, in

Proceedings of IEDM-00, IEEE, Washington, DC; 403-406. Zou, J., Liu, C, Schutt-Aine, J.E., 2001, (.Development of a wide tuning range two

parallel plate tunable capacitor for integrated wireless communication systems*.

International Journal of RF and Microwave CAE 11; 322-329.

ГЛАВА 5

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ МИКРОФИЛЬТРЫ

5.1. Введение

Миниатюризация фильтров является технически сложной задачей, которой в последние годы уделяется большое внимание. Фильтры оказывают влияние на распространение механических волн при их прохождении между входными и выходными портами. Колебания - пример таких механических волн. К этому классу устройств относятся и фильтры, работающие с акустическими волнами, которые могут рассматриваться, как разновидность механических волн. В составе некоторых фильтров нет механических компонентов, но если они изготавливаются методами микротехнологий, они также относятся к микрофильтрам. Объединяющим элементом всех микрофильтров является технология их производства.

В устройствах связи используются несколько типов фильтров. В зависимости от полосы частот, которую.они пропускают, их можно разделить на:

- фильтры высоких частот,

- фильтры нижних частот,

- полосовые фильтры, режекторные.

Однако в большинстве случаев в устройствах связи используются полосовые фильтры с очень узкой полосой пропускания и резким спадом частотной характеристики. Далее будут приведены некоторые рабочие параметры фильтров.

Самая важная характеристика фильтра - вносимые потери, которые определяются в виде отношения сигнала на выходе фильтра к сигналу на его входе. Разработчики стремятся к минимизации этого параметра внутри полосы пропускания. Добротность фильтра Q является характеристикой его полосы пропускания, которая выражается через отношение энергий, накопленной и рассеянной в

(5.1)

где /о - центральная частота, а А/ = /2 -/i (рис. 5.1). Отсюда видно, что добротность показывает эффективность работы фильтра в терминах его частотных характеристик. Существует еще несколько характеристик, используемых для описания фильтров:

- Спад частотной характеристики - скорость перехода передаточной характеристики фильтра из зоны пропускания в полосу подавления,

- Коэффициент подавления сигнала в полосе заграждения - сигнал, проходящий через фильтр на частотах вне его полосы пропускания. Этот коэффициент выражается в децибелах и часто соотносится с минимальным уровнем вносимых потерь.

минимальные вносимые потерн

Аколебания к ><>

ТамплитудыТ / *V / I-=Т-

±

рабочая полоса пропускания N дБ полоса пропускания

Рис. 5.1. Параметры полосовых фильтров

На рис. 5.2 показана схема типовой современной персональной системы связи. Такие системы способны работать со множеством каналов связи, функционирующих одновременно. Выбор требуемого канала осуществляется при помощи полосовых фильтров. Чем больше каналов расположено внутри ограниченного частотного спектра,

12 - 104X2 ..ж

течение одного периода. Ее часто определяют в следующем виде: