[发明专利]一种应用于6G通信的三维发夹滤波器

说明书

本发明公开了一种应用于6G通信的三维发夹滤波器，包括平行排列的发夹单元列和上接地RDL，发夹单元列由多个发夹单元间隔排列组成，发夹单元一端为信号TSV，相对的另一端为信号RDL，相邻发夹单元的上下端面结构相反，发夹单元列两端顶部设置有相对称的信号馈线，发夹单元列两端端部的发夹单元顶面均为信号RDL，上接地RDL顶部设置有与信号馈线相对的接地馈线，上接地RDL底部设置有下接地RDL，上接地RDL和下接地RDL之间设置有与信号TSV相对的接地TSV，信号TSV和接地TSV嵌入在同一硅衬底中。本发明三维发夹滤波器采用TSV技术成功实现了三维发夹滤波器在THz频段的设计，采用四臂发夹单元提高了滤波器通带内回波损耗，使得性能提高。

技术领域

本发明属于电子通信技术领域，涉及一种应用于6G通信的三维发夹滤波器。

背景技术

5G通信技术已经进入商用阶段。其具有高速的信号传输速率和更宽的信道。6G通信技术是未来的通信技术发展的必然趋势。6G通信工作在THz频段。THz的工作频段范围从0.1THz到10THz。2019年世界无线电通信大会(WRC-19)批准了275GHz-450GHz的宽带资源可以用于移动通信业务。其中，356GHz-450GHz频段带宽最大，可以提供最高的信道资源。作为微波通信的重要组件，无源滤波器一直受到广泛的关注和应用。作为结构简单、尺寸小、成本低、可集成度高的无源滤波器，微带发夹滤波器得到了最普遍的运用。

在100GHz以下频段，微带线具有优良的传输性能和较低的传输损耗，可实现较好的信号传输。但是进入THz频段后，微带线的传输损耗急剧增大，不再满足滤波器性能的要求。幸而TSV在THz频段能够实现很好的信号传输功能。

TSV，全拼是“Through Silicon Via”，中文意思为“穿过硅片通道”，通常称为“硅通孔”。TSV是三维集成技术的重要成果之一，其利用短的垂直电连接或通过硅晶片的通孔，以建立从芯片的有效侧到背面的电连接。RDL，又称“重布线层”，由金属沉积形成的金属层，属于一种封装技术的组成部分。

研究发现TSV在高频下具有无可比拟的优良电气性能，可以实现低损耗的信号传输。而且TSV技术的引进使得发夹滤波器从平面结构转变到三维结构，更加易于集成。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于6G通信的三维发夹滤波器，解决了现有滤波器在进入THz频段后，传输损耗急剧增大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种应用于6G通信的三维发夹滤波器，包括平行排列的发夹单元列和上接地RDL，发夹单元列由多个发夹单元间隔排列组成，发夹单元一端为信号TSV，相对的另一端为信号RDL，相邻发夹单元的上下端面结构相反，发夹单元列两端顶部设置有相对称的信号馈线，发夹单元列两端端部的发夹单元顶面均为信号RDL，上接地RDL顶部设置有与信号馈线相对的接地馈线，上接地RDL底部设置有下接地RDL，上接地RDL和下接地RDL之间设置有与信号TSV相对的接地TSV，信号TSV和接地TSV嵌入在同一硅衬底中。

本发明的技术特征还在于，

发夹单元列顶面与上接地RDL顶面平齐，发夹单元列底面与下接地RDL底面平齐。

发夹单元列由五个发夹单元呈“一”字形间隔排列组成。

每个发夹单元包括四个信号TSV，同一发夹单元上相邻信号TSV的中心间距相等。

发夹单元端部的信号TSV外侧侧面与信号RDL侧面平齐。

信号TSV和接地TSV的规格相同。

信号馈线和接地馈线的规格相同。