本發(fā)明涉及微波集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更為具體地，本發(fā)明涉及一種微波集成LC濾波器模型的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)通信和微波通信的發(fā)展,對(duì)小型化、高性能微波濾波器的需求變得越來越迫切，考慮小型化、集成化和低成本的要求。

由于分離的電感、電容元器件體積大、離散性強(qiáng)，且在高頻段(3GHz以上)時(shí)寄生參數(shù)影響明顯，故由分離元件構(gòu)成的傳統(tǒng)LC濾波器存在體積大、一致性差，且高頻段濾波器較難實(shí)現(xiàn)。

因此，對(duì)解決微波濾波器體積大、離散性強(qiáng)、在高頻段時(shí)寄生參數(shù)影響明顯的問題就顯得迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：目前傳統(tǒng)LC濾波器體積大、一致性差，且高頻段濾波器較難實(shí)現(xiàn)。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種微波集成LC濾波器模型的設(shè)計(jì)方法，該方法包括如下步驟：

S1，對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的電感模型進(jìn)行二維矩量法仿真及優(yōu)化處理，得到電感模型；

S2，對(duì)集總參數(shù)微帶電容進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的電容模型進(jìn)行二維矩量法仿真及優(yōu)化處理，得到電容模型；

S3，對(duì)微波集成LC濾波器整體進(jìn)行建模，將所述S1中的電感模型與所述S2的電容模型級(jí)聯(lián)，形成LC濾波器總體模型，并對(duì)所建立的LC濾波器總體模型進(jìn)行二維矩量法仿真及優(yōu)化處理，得到LC濾波器總體模型。

本發(fā)明的有益效果：通過這樣的方法設(shè)計(jì)出的LC濾波器體積小，一致性好，在高頻段上也可以實(shí)現(xiàn)，還可以大量生產(chǎn)，且成品率高、成本低。

進(jìn)一步，所述S1對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模的方法包括如下步驟：

S11，在仿真系統(tǒng)軟件ADS中的編輯器對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模，把壓焊金絲/金帶、基片以及金屬層建立在模型里，所述的壓焊金絲/金帶、基片建在金屬層表面上；

S12，設(shè)置端口、邊界，在仿真計(jì)算器中設(shè)置好仿真參數(shù)，通過仿真計(jì)算器對(duì)電感模型進(jìn)行二維矩量法仿真計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，然后結(jié)合版圖編輯器對(duì)集總參數(shù)微帶電感模型的版圖進(jìn)行優(yōu)化處理，得到電感模型。

進(jìn)一步，所述S2對(duì)集總參數(shù)微帶電容進(jìn)行建模的方法包括如下步驟：

S21，在仿真系統(tǒng)軟件ADS中的編輯器對(duì)電容進(jìn)行建模，把過孔、基片以及金屬層建在模型中，所述的過孔、基片建立在金屬層表面上；

S22，設(shè)置端口、邊界，在仿真計(jì)算器中設(shè)置好仿真參數(shù)，通過仿真計(jì)算器對(duì)電容模型進(jìn)行二維矩量法仿真計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，然后結(jié)合版圖編輯器對(duì)電容模型的版圖進(jìn)行優(yōu)化，得到電容模型。

進(jìn)一步，所述S11中步驟還包括：當(dāng)采用空氣橋或介質(zhì)橋時(shí)，在模型中建立過孔、介質(zhì)層。

進(jìn)一步，所述S21中步驟還包括：當(dāng)采用平板結(jié)構(gòu)電容時(shí)，在模型中建立介質(zhì)層。

上述進(jìn)一步的有益效果：該方法得到的濾波器的體積小，一致性好，在高頻段上寄生參數(shù)影響不明顯，并且研制周期短，制作工序簡(jiǎn)單，制作工藝能與PCB工藝或半導(dǎo)體工藝兼容。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的編輯器中微波集成LC濾波器模型；

圖2為本發(fā)明的編輯器中方形單圈螺旋模型；

圖3為本發(fā)明的編輯器中方形多圈螺旋模型(未采用空氣橋或介質(zhì)橋)；

圖4為本發(fā)明的編輯器中交指電容模型(未采用介質(zhì)層)；

圖5為本發(fā)明的一種微波集成LC濾波器模型的設(shè)計(jì)方法的流程圖。

附圖中：1、襯底，2、金屬導(dǎo)體，3、壓焊金絲，4、通孔，5、端口1，6、端口2。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明使用到國(guó)外先進(jìn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真軟件平臺(tái)ADS(Advanced Design System)。通過ADS仿真軟件平臺(tái)的Layout編輯器構(gòu)建微帶集總參數(shù)的電感、電容模型，并經(jīng)2D電磁仿真計(jì)算器Moment模擬計(jì)算集總參數(shù)微帶電感、電容，再Layout編輯器中級(jí)聯(lián)微帶集總參數(shù)電感、電容構(gòu)建微波LC集成濾波器模型，然后用Moment計(jì)算器對(duì)微波LC集成濾波器模型進(jìn)行矩量法仿真分析并優(yōu)化，最終得出微波集成LC濾波器的版圖結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所公開的一種微波集成LC濾波器模型的設(shè)計(jì)方法，如附圖1和附圖5所示，該方法包括如下步驟：

S1，對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的電感模型進(jìn)行二維矩量法仿真分析及其優(yōu)化，得到符合要求的電感模型；

S2，對(duì)集總參數(shù)微帶電容進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的電容模型進(jìn)行二維矩量法仿真分析及其優(yōu)化，得到符合要求的電容模型；

S3，對(duì)微波集成LC濾波器整體進(jìn)行建模，將S1中的電感模型與所述S2的電容模型結(jié)合，形成LC濾波器總體模型，并對(duì)所建立的LC濾波器總體模型進(jìn)行二維矩量法仿真分析及其優(yōu)化，得到符合要求的LC濾波器總體模型。

S1對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模的方法步驟為：

S11，在仿真系統(tǒng)軟件ADS中的編輯器對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模，把壓焊金絲/金帶、基片以及金屬層建立在模型里，壓焊金絲/金帶、基片建在金屬層表面上；

S12，設(shè)置端口、邊界，在仿真計(jì)算器中設(shè)置好仿真參數(shù)，通過仿真計(jì)算器對(duì)電感模型進(jìn)行二維矩量法仿真計(jì)算分析，得到的分析結(jié)果參數(shù)不符合，再結(jié)合版圖編輯器對(duì)集總參數(shù)微帶電感模型的版圖進(jìn)行優(yōu)化，直到得到分析結(jié)果參數(shù)符合要求的電感模型。

S2對(duì)集總參數(shù)微帶電容進(jìn)行建模的方法步驟為：

S21，在仿真系統(tǒng)軟件ADS中的編輯器對(duì)電容進(jìn)行建模，把過孔、基片以及金屬層建在模型中，過孔、基片建立在金屬層表面上；

S22，設(shè)置端口、邊界，在仿真計(jì)算器中設(shè)置好仿真參數(shù)，通過仿真計(jì)算器對(duì)電容模型進(jìn)行二維矩量法仿真計(jì)算分析，得到的分析結(jié)果參數(shù)不符合，結(jié)合版圖編輯器對(duì)電容模型的版圖進(jìn)行優(yōu)化，直到得到分析結(jié)果參數(shù)符合要求的電容模型。

S11中還包括：當(dāng)采用空氣橋或介質(zhì)橋時(shí)，不需要壓焊金絲/金帶的建模，但需要對(duì)過孔、介質(zhì)層建模。

S21中還包括：當(dāng)采用平板結(jié)構(gòu)電容時(shí)，模型中還需包含介質(zhì)層。

實(shí)施例

第一步，對(duì)集總參數(shù)微帶電感進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的電感模型進(jìn)行二維矩量法仿真分析及其優(yōu)化，得到符合要求的電感模型。

如圖2和圖3所示，圖2為方形單圈螺旋模型，圖3為方形多圈螺旋模型(未采用空氣橋或介質(zhì)橋)；襯底材料1(可以為微波介質(zhì)材料，也可以為半導(dǎo)體材料)，金屬導(dǎo)體材料2，壓焊金絲3。集總參數(shù)微帶電感模型的端口共設(shè)置兩個(gè)，如圖2和圖3所示。在仿真計(jì)算器中設(shè)置頻率、仿真模式、襯底參數(shù)及金屬材料等，然后進(jìn)行仿真計(jì)算。

第二步，對(duì)集總參數(shù)微帶電容進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的電容模型進(jìn)行二維矩量法仿真分析及其優(yōu)化，得到符合要求的電容模型。

如圖4所示，圖4為未采用介質(zhì)層的交指電容；襯底材料1(可以為微波介質(zhì)材料，也可以為半導(dǎo)體材料)，金屬導(dǎo)體材料2，通孔4。交指電容模型的端口設(shè)置1個(gè)，如圖4所示。在仿真計(jì)算器中設(shè)置頻率、仿真模式、襯底參數(shù)及金屬材料等，然后進(jìn)行仿真計(jì)算。

第三步，對(duì)微波集成LC濾波器整體進(jìn)行建模，并對(duì)所建立的LC濾波器總體模型進(jìn)行二維矩量法仿真分析及其優(yōu)化，得到符合要求的LC濾波器總體模型。

如圖1所示，根據(jù)集總參數(shù)濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)合第一步、第二步中仿真計(jì)算優(yōu)化所得的集總參數(shù)微帶電感、電容模型，得到如圖1所示的微波集成LC濾波器整體模型。模型中襯底材料1(可以為微波介質(zhì)材料，也可以為半導(dǎo)體材料)，金屬導(dǎo)體材料2，壓焊金絲3，通孔4。微波集成LC濾波器模型的端口設(shè)置共2個(gè)端口1和端口2，5為端口1，6為端口2，如圖1所示，在仿真計(jì)算器中進(jìn)行仿真優(yōu)化并得到最后的頻率響應(yīng)、端口駐波、群時(shí)延等參數(shù)。

在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。