Широкополосный перестраиваемый фильтр с резким заграждением в компактной 3-D гетерогенной интеграции

Представлена перестраиваемая банка полосонепропускающих фильтров (BSF) в 3-D гетерогенной интеграции для многополосных приложений. По сравнению с традиционными банками фильтров предложенная конструкция характеризуется широкой полосой пропускания, крутыми краями спектра, компактными размерами и высокой степенью интеграции. В предложенном BSF введены двойные короткозамкнутые связующие линии для расширения рабочей полосы с резким подавлением. Кроме того, для значительного уменьшения размеров предложенных BSF разработан собственный процесс микромеханической обработки кремния для гетерогенной интеграции двух уложенных BSF со переключателями посредством через-кремниевых переходов (TSV). Для экспериментальной валидации конфигурации была спроектирована, изготовлена и измерена двухканальная перестраиваемая банка BSF. Результаты измерений показывают диапазон настройки 7.95–12.3 ГГц (43%), максимальную относительную полосу 30% и резкое заграждение в стоп-полосе 50 дБ. Эти результаты хорошо согласуются с моделированием. Кроме того, изготовленный прототип имеет размеры всего 15 × 8 × 1 мм3, тогда как типичный промышленный аналог примерно 86 × 74 × 18 мм3, т.е. размер существенно уменьшен до 0.01% (1‱). Насколько известно авторам, это первая демонстрация широкополосного перестраиваемого чипа BSF с резким заграждением, полностью интегрированного в процесс TSV.