毫米波硅片集成MEMS滤波器

滤波器作为通信系统中必不可少的微波无源器件[1]。滤波器的性能指标和体积直接影响整个通信系统的性能和体积。研制小型化和高性能的滤波器已经成为主要趋势。本章主要介绍一个毫米波段MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)滤波器的设计和相关MEMS工艺的制作流程,谐振器采用单层硅基片集成(Substrate Integrated Waveguide,SIW)结构,该滤波器实现了小型化、集成化以及高Q值。输入输出采用共面波导-微带转换结构,易于探针测试台的快速测试滤波器并且方便与外部电路集成。滤波器设计采用双模提取法确定耦合结构尺寸。关键工艺为体硅加工的ICP(Inductively Coupled Plasma)深硅刻蚀。本文设计制作的滤波器指标为:中心频率为35 GHz,1d B带宽2G,驻波小于1.5。最终滤波器芯片尺寸为10.2 mm×4 mm×0.4 mm。

C波段双层MEMS滤波器的设计

微波滤波器作为通信、雷达等系统中重要的选频元件,其性能好坏将直接影响整个通信系统的性能[1]。滤波器的高性能、小型化是目前主要的研制目标。本文介绍了C波段双层微机械(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)滤波器,采用抽头交指结构,采用电感耦合等离子(Inductively Coupled Plasma,ICP)深硅刻蚀和金-金键合工艺实现封闭谐振腔,大大减少了体积和辐射损耗。滤波器中心频率为4.1GHz,,相对带宽15%,驻波小于1.5,3.2GHz&5GH处抑制大于45 d B。芯片尺寸为7 mm×7.8 mm×0.8 mm。本文给出了该滤波器的具体制作流程。实物测试结果表明,获得的MEMS滤波器的测试结果与仿真结果基本一致。