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：电子元件与材料, 2021, 40(01): 59-71.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2021.1401

• 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

采用TSMC 0.13 μm 1P6M CMOS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。

• 单位
  杭州电子科技大学