一种高Q值高耦合叠层射频变压器的设计

• 作者: 经龙 秦会斌 胡炜薇
• 来源期刊: 电子元件与材料
• 学科: 工学
• 关键词: 射频集成电路 高耦合 叠层 片上变压器 背硅刻蚀工艺 最大可用增益
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与试制
• 页码范围: 59-64,71
• 页数: 7页
• 分类号: TN609
• 语种: 中文
• DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2021.1401

摘要

采用TSMC0.13μm 1P6MCMOS工艺,设计了一种用于射频集成电路的高Q值、高耦合的叠层片上变压器.采用叠层差分结构,初级线圈和次级线圈上下完全重合,提高线圈的耦合效率及初次级线圈的品质因数Q.同时采用背硅刻蚀工艺改进衬底,减少衬底涡流损耗.研究了线圈直径d、宽度w和间距s对变压器性能的影响.应用安捷伦ADS Momentum软件,对所设计的片上变压器进行电磁场S参数仿真验证.结果表明,该变压器在4.2 GHz时品质因数Q值达到最大值13.4,在1～10 GHz频率范围内耦合系数K为0.8～1,最大可用增益Gmax接近于0.9,可应用于硅基射频集成电路设计中改善电路性能.