[实用新型]基于宽边耦合分布式电容器的片上谐振器

说明书

本实用新型公开了一种基于宽边耦合分布式电容器的片上谐振器。该谐振器输入端与传输线一端相连，谐振器输出端与传输线的另一端相连；分布式电容采用宽边耦合结构，使用了预设层金属层最上面的三个金属层TM2、金属层TM1和金属层M5实现，且通过改变分布电容器的物理尺寸，可以在任意给定的频率上产生谐振；金属屏蔽采用金属层堆叠的方式对称分布在分布电容和传输线两侧，分布式电容和传输线通过耦合的方式进行能量传输。

技术领域

本实用新型涉及谐振器技术领域，具体而言，涉及一种基于宽边耦合分布式电容器的片上谐振器。

背景技术

从滤波器到耦合器，谐振器可能是所有无源器件最基本的组成部分之一。一般来说，谐振器可以使用分布式或集元方法来实现。在微波频率下工作的微型片上无源器件中，集中元件的方法是首选的。然而，分布单元法也有一些显著的特点，特别是工作频率增加到毫米波区域。薄膜微带传输线(TFMS)结构和共面波导(CPW)结构都已经被应用到谐振器中。而基于共面波导(CPW)的结构由于其在电路小型化方面的巨大潜力而成为首选。基于此，改进共面波导谐振器变得特别具有意义和挑战性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本新型的目的在于提出一种基于宽边耦合分布式电容器的片上谐振器。

为了实现上述目的，本新型的技术方案提供了一种基于宽边耦合分布式电容器的片上谐振器，采用预设层金属层刻画而成，所述预设层金属层包括：依次排列的金属层TM2、所述金属层TM1、金属层M5、金属层M4、金属层M3、金属层M2、金属层M1和位于底部的硅基板层；所述金属层TM2和金属层TM1之间、金属层TM1和金属层M5之间、金属层M5和金属层M4之间、金属层M4和金属层M3之间、金属层M3和金属层M2之间、以及金属层M2和金属层M1之间均为二氧化硅层；所述金属层TM1、金属层M5和两者之间的二氧化硅层组成金属-绝缘体-金属层MIM，其特征在于，

谐振器包括：传输线、分布式电容器和金属屏蔽层，所述金属屏蔽层分布在金属层TM2、所述金属层TM1、金属层M5、金属层M4、金属层M3、金属层M2、以及金属层M1上，金属屏蔽层以传输线为对称轴呈对称结构；

其中，谐振器输入端与传输线的一端相连，谐振器输出端与传输线的另一端相连；分布式电容采用宽边耦合结构，使用了预设层金属层最上面的三个金属层：金属层TM2、金属层TM1和金属层M5；在金属层TM2、金属层TM1和金属层M5上的金属屏蔽层上分别设置两个宽边，三层宽边的位置相互对应形成分布式电容的宽边耦合结构，每层宽边以传输线为对称轴分为上下两部分，分布式电容和传输线通过耦合的方式进行能量传输。

进一步地，所述传输线采用预设层金属层最顶层金属层TM2刻画而成。

进一步地，在金属层TM2上以传输线为对称线刻上下两侧刻画有一侧开口的金属屏蔽层的最顶层，金属屏蔽层的最顶层上下两部分不连接，两侧的开口相对应，在每测的开口处设置宽边作为分布式电容的一层。

进一步地，金属屏蔽层除最顶层外的其他层均为连续的方框结构。

进一步地，分布式电容相邻两层中的两个宽边的物理尺寸相同，方向相反，且金属层TM2与金属层M5中的两个宽边物理尺寸相同，方向相同；与金属层TM1中的宽边物理尺寸相同，方向相反。

进一步地，所述传输线的宽度为b＝10μm，长度a＝176μm；

所述宽边的长度为L＝138μm，宽度为W＝12μm，宽边的一自由端与金属屏蔽层之间的开口距离L1＝22μm，宽边距离金属屏蔽层平行的一侧的距离W1＝48μm

进一步地，所述金属屏蔽层的上半部分的环宽度W2＝8μm，金属屏蔽层的底层接地，宽度W3＝68μm，长度L2＝176μm。

本实用新型的有益效果：