Реализация и синтез частотно-избирательных устройств приемного тракта беспроводных инфокоммуникационных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Иванов Никита Валерьевич

• Иванов Никита Валерьевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Иванов Никита Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. Текущее состояние проблемы, перспективы, задачи

1.1 Классификация входных цепей преселекторов беспроводных инфокоммуникационных систем

1.2 Основные тенденции при реализации микрополосковых полосовых фильтров

1.3 Классификация канальных фильтров

1.4 Основные тенденции при реализации комплексных (полифазных) фильтров

1.5 Цель и задачи работы

2. Теоретические основы построения микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов

2.1 Общие положения

2.1.1 Эквивалентная схема микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов

2.1.2 Общие положения теории распространения электромагнитных волн

2.1.3 Коэффициент связи отрезка связанных микрополосковых линий в условиях неравномерного распределения напряженностей электрического и магнитного полей

2.2 Методика синтеза микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов с произвольной топологией

2.3 Выводы

3. Реализация и моделирование микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов

3.1 Реализация и моделирование микрополосковых полосовых фильтров на основе аппроксимации Чебышева

3.2 Реализация и моделирование квазиэллиптических микрополосковых полосовых фильтров

3.3 Выводы

4. Теоретические основы построения комплексных (полифазных) фильтров

4.1 Основные положения

4.2 Методика синтеза комплексных (полифазных) фильтров на основе реактансного преобразования

4.3 Выводы

5. Реализация и моделирование комплексного (полифазного) фильтра

5.1 Реализация и моделирование транскондуктивного усилителя

5.2 Реализация и моделирование комплексного фильтра

5.3 Реализация и моделирование системы автоподстройки

5.4 Выводы

6. Изготовление и исследование экспериментальных образцов микрополосковых полосовых фильтров и кристаллов интегральных схем комплексных (полифазных) фильтров

6.1 Разработка топологии и изготовление экспериментальных образцов микрополосковых полосовых фильтров

6.2 Экспериментальная установка для измерения характеристик микрополосковых полосовых фильтров

6.3 Результаты измерения характеристик экспериментальных образцов микрополосковых полосовых фильтров

6.4 Разработка и моделирование топологии кристаллов интегральных схем комплексных (полифазных) фильтров

6.5 Экспериментальная установка для измерения характеристик кристаллов интегральных схем комплексных (полифазных) фильтров

6.6 Результаты измерения характеристик кристаллов интегральных схем комплексных (полифазных) фильтров

6.7 Выводы

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации

Обобщая известные формулировки, дадим следующее определение инфокоммуникационных систем: инфокоммуникационная система - это совокупность технических средств, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, распределение, передачу и прием информации посредством электромагнитных сигналов и ее предоставление конечному потребителю.

Для обеспечения функционирования беспроводных инфокоммуникационных систем необходимо решить в частности задачу частотной селекции поступающих в приемный тракт сигналов, в том числе задачу реализации и синтеза частотно-избирательных устройств как входных цепей преселекторов диапазонов УВЧ и СВЧ, так и низкочастотных канальных фильтров.

В диапазонах УВЧ (300 МГц - 3 ГГц) и выше [1] особый интерес представляют микрополосковые полосовые фильтры. Высокие показатели стойкости к воздействию факторов внешней среды и пассивный тип фильтров делают данную технологию конкурентоспособной по сравнению с другими типами фильтров (интегральные фильтры, фильтры на поверхностных акустических волнах, микроэлектромеханические системы, фильтры на объемных резонаторах, фильтры на сосредоточенных элементах). Несмотря на рассмотрение вопроса еще со второй половины 50-х годов ХХ века [2], актуальным остается вопрос синтеза миниатюризированного микрополоскового полосового фильтра с повышенной селективностью. Одним из решений может быть применение так называемых квазиэллиптических аппроксимаций.

В работе в качестве практического примера рассматривается построение входной цепи преселектора Б-диапазона частот, а именно 2,7 - 3,1 ГГц с подавлением не менее - 24 дБ. Как известно, диапазон 2,7 - 3,1 ГГц отведен под использование радиолокационными системами, являющимися частным случаем инфокоммуникационных систем. Действительно, радиолокационные системы - это совокупность технических средств, предназначенных для получения радиолокационной информации.

При построении канальных фильтров особый интерес представляют комплексные (полифазные) фильтры. Для повышения качества приема полезного сигнала используется квадратурная архитектура с низкой, но отличной от нуля, промежуточной частотой. В отличие от классических полосовых фильтров (ПФ), комплексные фильтры (КФ) используют сигналы квадратурного и синфазного каналов одновременно, благодаря чему АЧХ такого фильтра при представлении на оси частот не имеет копии в области отрицательных частот, что позволяет одновременно с селектированием канала подавлять помеху по зеркальному каналу не хуже, чем

подавление на октаву (как правило, не менее -30 дБ). Актуальной задачей в области синтеза комплексных фильтров является расширение динамического диапазона, который, как правило, не превышает -65 дБ по уровню третьей гармоники в рабочей полосе частот (в основном, единицы МГц).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реализация и синтез частотно-избирательных устройств приемного тракта беспроводных инфокоммуникационных систем»

Цель работы

Цель работы - синтез и реализация частотно-избирательных устройств приемного тракта беспроводных инфокоммуникационных систем: микрополосковых полосовых СВЧ фильтров с повышенной селективностью, канальных комплексных фильтров с расширенным динамическим диапазоном.

Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка методики синтеза микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов;

2. Синтез и моделирование микрополосковых полосовых фильтров на основе разработанной методики;

3. Разработка методики синтеза комплексных фильтров методом реактансного преобразования;

4. Синтез и моделирование КФ с расширенным динамическим диапазоном;

5. Изготовление и измерение характеристик экспериментальных образцов.

Научная новизна

1. Предложена методика расчета коэффициента связи между резонаторами, позволяющая исключить эмпирическую стадию моделирования коэффициента связи между резонаторами при синтезе микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов с произвольной топологией.

2. Показано, что при использовании резонаторов сложной формы, в частности, вида «разомкнутое кольцо», существенно сокращается занимаемая фильтром площадь (не менее, чем в полтора раза по сравнению со структурой на параллельно-связанных полуволновых резонаторах), при сохранении подавления.

3. Разработана методика синтеза комплексных фильтров методом реактансного преобразования ФНЧ-прототипа. Показана необходимость поэлементного преобразования в случае синтеза фильтров высокого порядка на основе лестничного прототипа.

Практическая значимость работы

1. Разработана методика синтеза микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов с произвольной топологией, что позволяет исключить эмпирическую стадию моделирования коэффициента связи между резонаторами, повысить выход годных изделий, снижает временные затраты.

2. Разработана методика синтеза комплексных фильтров методом реактансного преобразования ФНЧ-прототипа, что позволяет использовать преимущества лестничной цепи, в частности, низкий уровень чувствительности к разбросу номиналов элементов.

3. На основе предложенных методик изготовлены экспериментальные образцы со следующими характеристиками:

- микрополосковые полосовые фильтры S-диапазона на основе четырех резонаторов, ширина полосы пропускания 2,7 - 3,1 ГГц, подавление не менее 24 дБ на октаву, выигрыш в селективности модели фильтра на основе квазиэллиптической аппроксимации порядка 6 дБ на октаву по сравнению с аппроксимацией Чебышева;

- комплексный канальный фильтр 5+5 порядка для систем спутниковой навигации на основе КНИ КМОП технологии X-FAB XT180 с разрешением 180 нм, напряжением питания 1,8 В, с шириной полосы пропускания 24,9 МГц, центральной частотой 24,5 МГц, подавлением 25 дБ на октаву, динамическим диапазоном (по уровню третьей гармоники при входном воздействии амплитудой 500 мВ, частотой 25 МГц) 70 дБ.

Методы исследования

При решении поставленных задач использовались методы анализа и синтеза линейных электрических цепей. Расчеты и моделирование проводились на ЭВМ с применением программ MathCAD, Cadence Virtuoso 6.17, ADS и ANSYS HFSS (для всех указанных пакетов программ университет имеет лицензионные соглашения).

Положения, выносимые на защиту

1. Для синтеза микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов требуемое значение зазора между резонаторами определяется с использованием коэффициентов связи микрополосковых линий нерезонансного типа путем введения весовых коэффициентов, учитывающих распределение напряженностей электрического и магнитного полей вдоль резонатора.

2. При реализации комплексных фильтров высоких порядков в базисе источников тока, управляемых напряжениями, синтез осуществляется посредством реактансного

преобразования ФНЧ-прототипа в квадратурных каналах обработки путем введения перекрестных связей на основе гираторов между узлами, содержащими емкости, что позволяет реализовывать микроэлектронные комплексные фильтры с чувствительностью характеристик к технологическому разбросу параметров, близкой к прототипу.

3. Использование резонаторов специального вида в топологии микрополосковых полосовых фильтров на основе связанных резонаторов, в том числе резонаторов вида «разомкнутое кольцо», резонаторов вида «шпилька», позволяет сократить занимаемую полосовым фильтром на основе четырех резонаторов площадь более, чем в 1,5 раза при сохранении подавления.

4. Чтобы устранить технологические ограничения на величину единичного (минимального) конденсатора, при синтезе балансных схем Gm-C фильтров следует реализовывать взвешенный емкостной импеданс в поперечных ветвях балансного прототипа в виде совокупности двух заземленных конденсаторов, подключенных поперечно.

5. Схемы активных комплексных фильтров высокого порядка следует синтезировать с применением реактансных преобразований, что позволяет исключить из структуры фильтра положительные обратные связи и, следовательно, избежать возможной неустойчивости фильтра.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность результатов работы и обоснованность научных выводов подтверждается соответствием представленных аналитических расчетов и результатов моделирования микрополосковых полосовых фильтров с данными экспериментальных исследований, проведенных на современном оборудовании.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

Межвузовская научная конференция «XL Неделя науки СПбГПУ», Санкт-Петербург, 06-11 декабря 2011 года; Межвузовская научная конференция «XLI Неделя науки СПбГПУ», Санкт-Петербург, 3-8 декабря 2012 года; Научно-практическая конференция с международным участием «XLII Неделя науки СПбГПУ», Санкт-Петербург, 2-7 декабря 2013 года; 2016 IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRusNW 2016), Санкт-Петербург, 2-3 февраля 2016 года; XVIII конференция молодых ученых «Навигация и управление движением» с международным участием, Санкт-Петербург, 15 - 18 марта 2016 года; 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (2018 ElConRus), Санкт-Петербург, 29 января - 01 февраля 2018 года; 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech-2018), Санкт-

Петербург, 22-23 октября 2018 года; "Emerging Trends in Applied and Computational Physics 2019" (ETACP-2019), Санкт-Петербург, 21-22 марта 2019 года.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 1 статья опубликована в журнале, входящем в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, 4 статьи опубликованы в сборниках трудов конференций, рецензируемых Scopus и Web of Science, 1 статья опубликована в сборнике трудов конференций, рецензируемых РИНЦ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертационной работы составляет 117 страниц, в том числе 105 страниц основного текста, 66 рисунков, 7 таблиц, список литературы из 103 наименований на 9 страницах.

Вклад автора в разработку проблемы

Основные научные положения, теоретические выводы, практические рекомендации, расчеты и моделирование в диссертации разработаны и выполнены автором самостоятельно.

1. Текущее состояние проблемы, перспективы, задачи

1.1 Классификация входных цепей преселекторов беспроводных инфокоммуникационных систем

Входной цепью преселектора приемного тракта называют частотно-избирательное устройство, выделяющее из принимаемых антенной колебаний сигналы, спектр которых соответствует заданному рабочему диапазону приемного канала.

В современных беспроводных инфокоммуникационных системах активно используются следующие диапазоны частот: УВЧ (300 МГц - 3 ГГц), СВЧ (3-30 ГГц), КВЧ (30-300 ГГц) [1]. При переходе в диапазон УВЧ и выше по частоте с переходом на новые стандарты и протоколы требуются новые решения в области энергосбережения и миниатюризации мобильных устройств и базовых станций 5G. Также большой интерес представляют современные радарные системы ближнего радиуса действия, используемые в автомобильной индустрии для повышения безопасности дорожного движения и, в конечном счете, перехода управления автомобилем от человека к компьютеру. Можно выделить следующие основные направления применений новых решений приемопередающего тракта:

- мобильная связь - в основном для систем стандарта 5G;

- радиолокация - в первую очередь, решения для автотранспорта;

- радионавигация - в части построения универсального приемника GPS/Glonass/etc;

- интернет вещей (Intemet-of-ThingsJ ^Х).

Принципиально в качестве входных цепей преселекторов могут использоваться полосовые фильтры (в некоторых структурах приемников - фильтры нижних частот) как в интегральном, так и внекристалльном исполнении. В зависимости от исполнения можно выделить следующие основные виды схем входных цепей преселекторов:

- пассивные и активные ЯС/ЛЯС/ЕЬС/ЛЕЬС схемы;

- фильтры на основе поверхностных (ПАВ) / объемных акустических волн (ОАВ)

- фильтры на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС);

- фильтры на объемных резонаторах;

- полосковые/микрополосковые полосовые фильтры.

Следует отметить некоторые особенности упомянутых выше схем. Пассивные ^С-схемы без активных элементов принципиально не могут быть использованы в качестве входных цепей преселекторов высокой селективности, поскольку каскадирование звеньев приведет к росту вносимых потерь, а большие номиналы резисторов поднимут уровень тепловых шумов, что

значительно снизит чувствительность и динамический диапазон приемника. Частотный диапазон ARC-схем ограничен частотными свойствами усилителей и, как правило, составляет десятки МГц. Кроме того, шумовые свойства ARC-схем также не предполагают их использование во входной цепи высокочастотного тракта. Данная разновидность схем может быть рассмотрена для реализации входной цепи преселектора исключительно в случае строгих ограничений по используемой компонентной (элементной) базе.

Пассивные RLC-схемы, при максимальной простоте реализации ограничены реализуемой избирательностью, определяемой добротностью катушек индуктивности (не более десятков единиц в интегральном исполнении), что позволяет реализовать добротность фильтра не более нескольких десятков единиц, а также обладают низкой температурной стабильностью (порядка 10-5 1/К) [3 - 5]. Известные работы посвящены схемам с рабочими частотами в пределах единиц ГГц, что вполне объяснимо с учетом вышеупомянутых недостатков. С учетом влияния технологического разброса параметров, особенно заметного при планарном исполнении катушек индуктивности, практическое применение таких фильтров без использования активных элементов для автоподстройки частотных свойств не представляется возможным. При этом внесение активных элементов, позволяющее повысить добротность фильтров и уменьшить температурную зависимость [6, 7], накладывает новое ограничение, связанное с частотными свойствами активных элементов, но главное - переводит схему из разряда пассивных в разряд активных. Известные работы [8 - 10], посвященные RLC-схемам с активными элементами, затрагивают диапазоны частот GSM (800 - 1900 МГц), где, как правило, применяются другие решения в области входных цепей преселекторов.

Внекристалльное исполнение RC/ARC/RLC/ARLC-схем на сосредоточенных элементах в основном применяется в случае прототипирования либо в диапазонах частот, где с интегральным исполнением элементов возникают технологические трудности. Помимо экономического фактора - при серийном производстве печатная плата с десятками различных элементов уступает кристаллу с аналогичным функционалом - разброс параметров дискретных элементов для серийного изготовления, как правило, составляет единицы процентов, что превышает значения функций чувствительности частотных характеристик фильтров к разбросу номиналов элементов цепи. Это либо ограничивает выход годных, либо требует введения дополнительных схем подстройки, усложняя схемотехнику и значительно повышая энергопотребление. При переходе к диапазонам, в которых длины межсоединений сопоставимы с долями длины волны (в зависимости от выбора подложки и геометрических размеров схемы порог может варьироваться, но, как правило, достигается в рамках УВЧ диапазона), также возникает необходимость учета параметров межсоединений, которая для интегральных схем наступает гораздо позже и, как правило, более точно моделируется системами САПР.

Фильтры на ПАВ (в англоязычной литературе SAW - Surface Acoustic Waves) или ОАВ (или BAR - Bulk Acoustic Resonator, в современных приложениях FBAR - (thin) Film Bulk Acoustic Resonator, тонкопленочный объемный акустический резонатор) в качестве входной цепи преселектора используются только в узкополосных системах - свойства температурной стабильности (порядка 10-6 1/К), линейности и высокой добротности (не менее 1000 единиц для фильтра) сохраняются только для полос частот менее 10%, для полос 10-17% эти свойства могут быть сохранены только при значительном увеличении площади и вносимых потерь в полосе пропускания [11]. Тем не менее, в рамках требований действующих телекоммуникационных протоколов на единицах ГГц (GSM, IEEE 802.11) имеются как ряд исследовательских работ [12 - 22], так и промышленное исполнение фильтров, например, в продукции концерна Murata [23]. При этом промышленное исполнение ПАВ-фильтров отличается не только высокой стойкостью параметров к воздействиям внешней среды и высокой воспроизводимостью параметров, но и низкой стоимостью при массовом производстве (порядка нескольких долларов США за корпусированный фильтр телекоммуникационного назначения). Однако в случае широкополосной фильтрации (более 10%) требуется внедрение в схему активных элементов [24], что сразу повышает технологическую сложность устройства. Отдельно следует отметить монографию под редакцией академика РАН Ю.В. Гуляева [25], подробно раскрывающую вопросы принципов работы и разработки акустоэлектронных устройств, в том числе ОАВ- и ПАВ- фильтров.

При использовании технологии МЭМС возможна реализация радиоэлектронных устройств, в том числе фильтров, в самом широком диапазоне частот вплоть до ТГц [26]. Добротность фильтров на основе МЭМС-технологии может достигать 80000 [27], что позволяет реализовать очень узкополосные системы либо же обеспечить высокую селективность фильтра. При этом данный класс фильтров используется не только в радиоволновых, но и в оптических трактах [28]. В качестве основных преимуществ МЭМС-систем следует отметить возможность электронной подстройки частотных свойств элементов и принципиальную возможность создания устойчивых к внешним воздействиям устройств. Например, в [29] представлена реализация перестраиваемого полосового фильтра с относительной шириной полосы 4% и диапазоном перестройки 44% от 4,14 до 6,26 ГГц при вносимых потерях не более 0,72 дБ и возвратных потерях не хуже 21 дБ. Однако высокие показатели достигаются за счет существенного усложнения технологии производства, что практически исключает массовое применение данного класса устройств. Следует отметить, что высокочастотные МЭМС-фильтры, как правило, построены на основе систем резонаторов, выполненных по другой технологии, например, на основе микрополосковых LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramics, низкотемпературная совместно обжигаемая керамика) резонаторов [30]. При собственно

МЭМС-устройства, как правило, не обладают свойствами высокой стабильности [31] и требуют наличия внешних цепей подстройки.

При отсутствии ограничений по массо-габаритным характеристикам интерес в ряде случаев представляют фильтры на объемных резонаторах. Можно выделить следующие группы структур, относящихся к данному типу:

- волноводные резонаторы;

- диэлектрические резонаторы;

- керамические резонаторы.

С точки зрения конструкции, во всех перечисленных случаях резонаторы являются объемными, и их характеристики определяются линейными размерами и неоднородностями по всем трем направлениям. В первом случае резонаторы пустотелые, и их геометрические размеры наибольшие из всех объемных. Как правило, такие конструкции используются в рамках волноводной техники, особенно в тех случаях, когда по волноводу может передаваться сигнал большой мощности. По существу, это преимущественно техника двойного и военного назначения, поскольку для гражданской техники использование классических волноводов уже не имеет практического смысла.

Диэлектрические и керамические резонаторы в известном смысле различаются только материалом, наполняющим объем резонатора, и способом изготовления. Диэлектрические резонаторы могут быть как модификацией волноводных (волноводами с диэлектрическим наполнителем), так и результатом обработки, например, коаксиальных линий. Керамические резонаторы, в свою очередь, могут быть либо изготовлены путем внедрения металлических элементов в массив керамики [32], либо изготовлены в рамках процесса отжига, в частности, по технологии ЬТСС [33].

Обобщая характеристики фильтров на объемных резонаторах, следует подчеркнуть, что их добротность существенно выше, чем у полосковых и микрополосковых резонаторов, что значительно повышает селективность (добротность фильтров до 10000, [24]), а технологический процесс зачастую доступен практически любому предприятию радиоэлектронной промышленности (как пример - механическая обработка и сборка коаксиальных волноводов, [34]). С учетом различных исполнений фильтры на объемных резонаторах охватывают диапазон центральных частот от 0,3 ГГц до 15 ГГц с шириной полосы пропускания от 0,5% до 25%, при этом широкополосные исполнения (от 10% и более) обладают вносимыми потерями менее 0,7 дБ, тогда как вносимые потери узкополосных фильтров достигают 5 дБ.

Микрополосковые полосовые фильтры являются предметом исследования по меньшей мере со второй половины 50-х годов ХХ века [2]. По вопросам проектирования данного типа

фильтров написан ряд монографий [35 - 37], множество статей [38 - 45], а низкие технологические требования совместно с высокой стойкостью к внешним воздействиям (типовое значение для коммерческих подложек не хуже 10-5 1/К) и высокой воспроизводимостью характеристик позволили им занять свою нишу в продукции предприятий радиочастотной промышленности, например продукция НПФ Микран [34]. Промышленные образцы представлены фильтрами диапазона центральных частот от 1 до 18 ГГц с относительной полосой пропускания от 3% до 100% и вносимыми потерями от 1 до 3 дБ. При типовых значениях добротности микрополосковых резонаторов в диапазоне 50-100 и высоких требованиях к неравномерности в полосе пропускания достижимым для типовых исполнений является подавление примерно 6 дБ на октаву на порядок фильтра.

Технологические требования к производству микрополосковых фильтров сводятся к воспроизведению топологии в проводящем слое относительно экрана диэлектрической подложки, что позволяет легко интегрировать процесс как в технологию печатных плат, так и интегральных микросхем. Однако их применимость ограничена рабочей частотой: линейные размеры таких фильтров составляют несколько длин волн в полупроводнике, что даже для верхней границы СВЧ диапазона составляет единицы миллиметра [38]. В совокупности факторов, интеграция в процесс производства интегральных схем обычно рассматривается в рамках КВЧ/ГВЧ диапазонов; учитывая масштабируемость решений, единственным существенным ограничением такого подхода является точность исполнения проводниковых дорожек в рамках технологического процесса. Тем не менее, как показывает пример [38], данный вид интеграции рассматривается в качестве актуального направления исследования, в частности в технике для сетей 5G. В работе [38] представлены две реализации микрополосковых полосовых фильтров: 1) центральная частота - 27 ГГц, полоса пропускания порядка 18%, вносимые потери 2,6 дБ 2) центральная частота - 40,25 ГГц, полоса пропускания порядка 16%, вносимые потери 1,43 дБ.

Следует отметить, что реализуемые микрополосковые фильтры, как правило, обеспечивают подавление не более 40 дБ на октаву при условии, что линейные размеры фильтра не превысят накладываемые ограничения. Для типовых исполнений линейные размеры пропорциональны произведению порядка фильтра на четверть длины волны в микрополосковой линии по одной из сторон. В связи с этим, остается актуальным вопрос повышения селективности без увеличения площади, занимаемой фильтром, и усложнения применяемой технологии.

В качестве частного случая фильтров на основе микрополосковых линий можно рассматривать схемы на основе шлейфов, особенности расчета которых описаны в монографии [46]. Их преимуществом является простота расчета и снижение требований к технологии

производства - вместо микронных зазоров между резонаторами используются шлейфовые четвертьволновые соединения. Тем не менее, даже с учетом возможного использования модификаций, реализующих эллиптические аппроксимации [47], данная разновидность фильтров не нашла широкого практического применения из-за двух принципиальных недостатков. Во-первых, это линейные размеры, превышающие таковые даже для простейшей структуры фильтра на связанных резонаторах, и, во-вторых, наличие гальванической связи между входом и выходом, что в целом нежелательно для входной цепи.

Отдельно можно рассмотреть как подкласс интегрированные волноводные фильтры (SIW, Substrate Integrated Waveguide) [48, 49], являющиеся технологическим компромиссом между классическими волноводами и микрополосковыми линиями, однако широкого практического применения данная реализация пока не нашла. При этом линейные размеры и основные характеристики волноводных фильтров в целом близки к микрополосковым, их преимущество в более высокой электромагнитной совместимости и меньших вносимых потерях (менее 1 дБ против 1-3 дБ у микрополосковых фильтров) за счет свойств волновода (значительно ниже паразитные излучения). Следует отметить, что в SIW теряется одно из ключевых свойств микрополосковых фильтров - низкие требования к технологии производства.

В таблице 1.1 сведены основные характеристики входных цепей преселекторов, выполненных по различным технологиям. Исходя из представленных данных, можно резюмировать, что в современных беспроводных инфокоммуникационных системах с шириной полосы пропускания более 10% и широким диапазоном рабочих условий (температурный диапазон и т.п.) большой интерес представляют микрополосковые полосовые фильтры в качестве входных цепей преселекторов, позволяющие достичь требуемых показателей при относительно низкой стоимости производства.

Таблица 1.1 - Сводные характеристики входных цепей преселекторов

Технология Частотный диапазон, ГГц Ширина полосы пропускания, % Избирательность Стойкость к воздействию внешних факторов Примечания

RC/ARC Как правило, менее 100 МГц Как правило, менее 10% либо ФНЧ для RC - низкая, для ARC -добротность в пределах 100 при высоком потребляемом токе зависит от элементной базы, как правило -отсутствует Высокий уровень шумов, тепловых потерь, потребления

RLC/ARLC Не более 2 ГГц Как правило, менее 10% либо ФНЧ Добротность RLC в пределах сотен единиц для фильтра, несколько выше для ARLC (менее тысячи единиц) зависит от элементной базы, как правило -отсутствует; температурная стабильность порядка 10-5 1/К Редко применяются на практике, но существуют реализации для применения в GSM 900/1800

Технология Частотный диапазон, ГГц Ширина полосы пропускания, % Избирательность Стойкость к воздействию внешних факторов Примечания

ПАВ/ОАВ Как правило -единицы ГГц (GSM, IEEE 802.11 и подобные протоколы) в основном в пределах 10%, на практике не более 17% Добротность более 1000 единиц Температурная стабильность не хуже 10"6 1/К Высокая стойкость к внешним воздействиям В основном применяется в случае внекристалльног о исполнения ВЦ преселектора

МЭМС В зависимости от исполнения -вплоть до ТГц, также применяются в оптических системах Как правило, узкополосные (менее 10%) Добротность до 80000 как правило, требует наличия систем автоподстройки Имеется электронная подстройка/перес тройка частотных свойств

Фильтры на объемных резонаторах От сотен МГц до десятков ГГц 0,5 - 25 % Добротность до 10000 Зависит от материала диэлектрической прослойки (при наличии), как правило, не хуже 10-6 1/К Большие массо- габаритные характеристики; узкополосные фильтры обладают значительными вносимыми потерями (до 5 дБ)

Полосковые/Ми крополосковые фильтры От сотен МГц до десятков ГГц, как правило, ниже S-диапазона не используется (размеры пропорциональн ы длине волны в подложке) от единиц % до 100 % Добротность фильтра, как правило, в пределах 1000 Зависит от материала подложки, для коммерческих композитных подложек не хуже 10"5 1/К Не для всех вариантов топологии предложена аналитическая процедура синтеза Низкие требования к технологии, как следствие -низкая стоимость производства

1.2 Основные тенденции при реализации микрополосковых полосовых фильтров

Как упоминалось в параграфе 1.1, основной проблемой при проектировании входной цепи преселектора на основе микрополоскового полосового фильтра является повышение селективности при сохранении или уменьшении площади, занимаемой фильтром на кристалле или на подложке. В связи с этим наблюдаются следующие тенденции, позволяющие достигнуть решения данной проблемы:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванов Никита Валерьевич, 2019 год

Список литературы

1. ГОСТ 24375-80 Радиосвязь. Термины и определения (с Изменением N 1)

2. Cohn, S. B. Parallel-Coupled Transmission-Line-Resonator Filters // IRE Trans. on Microwave Theory and Techniques. - April 1958. - vol. 6, Issue 2. - pp. 223-231

3. N. M. Nguyen, R. G. Meyer. Si IC-compatible inductors and LC passive filters // IEEE Journal of Solid-State Circuits. - 1990. - Vol. 25, № 4. - pp. 1028-1031

4. Y.-C. Wu, M. F. Chang. On-chip RF spiral inductors and bandpass filters using active magnetic energy recovery // Custom Integrated Circuits Conference, 2002. Proceedings of the IEEE 2002. - 2002. - pp. 275- 278

5. G.-A. Lee, M. A. Megahed, F. De Flaviis. Low-cost compact spiral inductor resonator filters for system-in-a-package // IEEE Transactions on Advanced Packaging. - 2005. - Vol. 28, № 4. - pp. 761771

6. Pipilos, S., & Tsividis, Y. (n.d.). Design of active RLC integrated filters with application in the GHz range // Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems - ISCAS '94. pp. 645648 doi:10.1109/iscas.1994.409455

7. W. B. Kuhn, D. Nobbe, D. Kelly, A. W. Orsborn Dynamic range performance of on-chip RF bandpass filters // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing. - 2003. - Vol. 50, № 10. - pp. 685-694

8. S. Pipolos, Y. P. Tsividis, J. Fenk, and Y. Papananos. "A Si 1.8 GHz RLC filter with tunable center frequency and quality factor," // IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 31, pp. 1517-1525, Oct. 1996.

9. W. Gao and W. M. Snelgrove. "A linear integrated LC bandpass filter with ^-enhancement,"// IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 45, pp. 645-639, May 1998.

10. W. B. Kuhn, N. K. Yanduru, and A. S. Wyszynski. "^-enhanced LC bandpass filters for integrated wireless applications,"// IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 46, pp. 2577-2586, Dec. 1998.

11. Psychogiou, D., Gomez-Garcia, R., Loeches-Sanchez, R., and Peroulis. D. Hybrid Acoustic-Wave-Lumped-Element Resonators (AWLRs) for High-Q Bandpass Filters With Quasi-Elliptic Frequency Response // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 63(7), 2015, pp. 2233-2244 doi:10.1109/tmtt.2015.2438894

12. Yatsuda H. Flip-chip STW filters and frequency trimming method / H. Yatsuda, H. Iijima, K. Yabe, H. Tsukuda, S. Shinohara // IEEE International Frequency Control Symposium and PDA Exhibition. -2002. - pp. 366-369.

13. Hikita M. New band-switching SAW antenna duplexer used in 800-MHz Japanese CDMA One systems / M. Hikita, K. Sakiyama, M. Kijima, O. Hikino // 2000 IEEE Ultrasonics Symposium. -2000. - pp. 383-386.

14. Hikita M. New low-distortion band-switching techniques for SAW antenna duplexers used in ultra-wide-band cellular phone / M. Hikita, K. Sakiyama, O. Hikino, M. Kijima // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 2004. - Vol. 52, № 1. - pp. 38-45

15. Vale C. FBAR filters at GHz frequencies / C. Vale, J. Rosenbaum, S. Horwitz, S. Krishnaswamy, R. Moore // Proceedings of the 44th Annual Symposium on Frequency Control. - 1990. - pp. 332-336

16. Loebl H. P. Narrow band bulk acoustic wave filters / H. P. Loebl, C. Metzmacher, R. F. Milsom, R. Mauczok, W. Brand, P. Lok, A. Tuinhout[et al.] // IEEE Ultrasonics Symposium. - 2004. - pp. 411415

17. Ruby R. C. High-Q FBAR filters in a wafer-level chip-scale package / R. C. Ruby, A. Barfknecht, C. Han, Y. Desai, F. Geefay, G. Gan, M. Gat[et al.] // IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC), Digest of Technical Papers. - 2002. - pp. 184-458

18. Ueda M. High-Q resonators using FBAR/SAW technology and their applications / M. Ueda, T. Nishihara, J. Tsutsumi, S. Taniguchi, T. Yokoyama, S. Inoue, T. Miyashita[et al.] // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. - 2005. - P. 4

19. Knauer U. Design, fabrication, and application of GHz SAW devices / U. Knauer, J. Machui, C. C. W. Ruppel // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. - 1997. - pp. 1821-1824

20. Marksteiner S. A miniature BAW duplexer using flip-chip on LTCC / S. Marksteiner, M. Handtmann, H.-J. Timme, R. Aigner, R. Welzer, J. Portmann, U. Bauernschmitt // IEEE Symposium on Ultrasonics. - 2003. - pp. 1794-1797

21. Pavel Turalchuk, Irina Vendik, Orest Vendik, John Berge. Electrically tunable bulk acoustic filters with induced piezoelectric effect in BSTO film // Proc. of 2008 European Conference on Wireless Technology, 27-28 October 2008, pp. 274-277 doi: 10.1109/EUMC.2008.4751801

22. Торгаш Т.Н. Микроэлектронные резонаторы с брэгговским отражателем на объемных акустических волнах для построения полосовых фильтров - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения. Омск, ФГБОУ ВО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского», 2017 г., 155 с.

23. Каталог продукции компании Murata URL::https://wireless.murata.com/products/saw-components-for-non-mobile/filters.html (последнее посещение 25.09.2019, 14:00 МСК)

24. Зазерин А.И. Активные фильтры на тонкопленочных пьезоэлектрических резонаторах -Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. Киев, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», 2016, 242 с.

25. Балышева О.Л. и др. Акустоэлектронные устройства обработки и генерации сигналов. Принципы работы, расчета и проектирования / О.Л. Балышева, В.И. Григорьевский, Ю.В. Гуляев, В.Ф, Дмитриев, Г.Д. Мансфельд. Монография / Под ред. академика РАН ,В. Гуляева. -М.: Радиотехника, 2012. - 576 с. ISBN 978-5-88070-314-2

26. Oberhammer, J. Micromachined THz Systems - Enabling the Large-Scale Exploitation of the THz Frequency Spectrum // Proceedings of 2018 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC). doi:10.23919/apmc.2018.8617359

27. De Los Santos H. J. RF MEMS Circuit Design for Wireless Communications / H. J. De Los Santos. -Boston : Artech House, 2002. - ISBN 978-1-58053-329-4

28. Каталог продукции компании Santec URL:: https://www.santec.com/en/products/instruments/tunablefilter?gclid=Ci0KCQiw3uboBRDCARIsAO2 XcYCV2 HT66tzKOnuzLtZodJEBkqnRyuCfaAHEoPNOpJ03-6-QSCL0ccaAtuVEALw wcB (последнее посещение 25.09.2019, 14:00 МСК)

29. Sabbagh, S., & Mafinezhad, K. (2012). 4-6.3 GHz microwave tunable filter employing RF MEMS switches. // 6th International Symposium on Telecommunications (IST). doi:10.1109/istel.2012.6482950

30. Mi, X., Toyoda, O., Ueda, S., & Nakazawa, F. (2011). Miniaturized microwave tunable bandpass filters on high-k LTCC with integrated resistive vias as bias-T. // 2011 IEEE MTT-S International Microwave Symposium. doi:10.1109/mwsym.2011.5972669

31. Park, W. J., Song, J. W., Kang, C. H., Lee, J. H., Seo, M. H., Park, S. Y., Yeo, J.Y., Park, C. G. MEMS 3D DR/GPS Integrated System for Land Vehicle Application Robust to GPS outages // IEEE Access, 1-1. doi:10.1109/access.2019.2920095

32. В.В. Попов, Л.А. Одоевская, М.И. Бичурин. Разработка малогабаритных полосовых СВЧ фильтров // Вестник Новгородского государственного университета, №46, 2008, с. 45-48

33. Ching-Wen Tang, Che-Wei Shen, & Ping-Ju Hsieh. (2009). Design of Low-Temperature Co-Fired Ceramic Bandpass Filters With Modified Coupled Inductors // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 57(1), pp. 172-179 doi:10.1109/tmtt.2008.2009034

34. Каталог продукции компании Микран URL:: https://www.micran.ru/productions/svch/filter/ (последнее посещение 25.09.2019, 14:00 МСК)

35. Jia-Sheng Hong, Lancaster M. J. Microstrip Filters for RF/Microwave Applications / John Wiley & Sons, Inc. 2001. - 457 pp. ISBNs: 0-471-38877-7 (Hardback); 0-471-22161-9 (Electronic)

36. R. K. Mongia, I. J. Bahl, P. Bhartia, J. Hong. RF and Microwave Coupled-Line Circuits (Second Edition) / Artech House Boston/London, 2007, 549 pp. ISBN-13: 978-1-59693-156-5

37. Vesna C-B et al. Advances in Multiband Microstrip Filters / Cambridge University Press, 2015, 317 pp. ISBN 978-1-107-08197-0 Hardback

38. Muhammad Ali, Fuhan Liu, Atom Watanabe, P. Markondeya Raj, Venkatesh Sundaram, Manos M. Tentzeris and Rao. R. Tummala. Miniaturized High-Performance Filters for 5G Small-Cell Applications // Proceedings of 2018 IEEE 68th Electronic Components and Technology Conference, pp.1068 -1075 DOI 10.1109/ECTC.2018.00164

39. Azzeddine Djaiz, Tayeb A. Denidni. A New Compact Microstrip Two-Layer Bandpass Filter Using Aperture-Coupled SIR-Hairpin Resonators With Transmission Zeros // IEEE Trans on Microwave Theory and Techniques, May 2006, Vol. 54, No.5 pp.1929-1936

40. Seyyed Kamal Hashemi. A New Class of Microwave Filters Using Vertically Stacked Coupled Open Loop Resonators // Proc. of Wireless Information Technology and Systems (ICWITS) 2010 IEEE Conference on, 4 pp.

41. Franc A.L., Pistono E., Corrao N., Gloria D., Ferrari P. Compact high-Q, low-loss mmW transmission lines and power splitters in RF CMOS technology // Proc. of Microwave Symposium Digest (MTT), 2011 IEEE MTT-S International, 4 pp.

42. Franc A.L., Pistono E., Gloria D. Ferrari P. High-Performance Shielded Coplanar Waveguides for the Design of CMOS 60-GHz Bandpass Filters // IEEE Trans on Electron Devices, May 2012, Vol. 59, Issue 5 pp.1219-1226

43. Salima Seghier,Nasreddine Benahmed, Fethi Tarik Bendimerad, Nadia Benabdallah. Design of Parallel Coupled Microstrip Bandpass Filter for FM Wireless Applications // Proc. of 6th International Conference on Sciences of Electronics, Technologies of Information and Telecommunications (SETIT), 2012, pp. 207-211

44. Tatsuyta Ueda, Yuki Sugimoto, Hiroyuki Deguchi, Mikio Tsuji. "Bandpass-filter design based on the Cul-de-Sac coupling matrix by using open-loop microstrip resonators. " // 2014 Asia-Pacific Microwave Conference, pp. 1142-1144.

45. Augustine O. Nwajana, Kenneth S. K. Yeo. "Multi-coupled resonator microwave diplexer with high isolation, " // 2016 46th European Microwave Conference (EuMC), pp. 1167-1170.

46. Лапшин Б.А. Новая теория и расчет фильтров и трансформаторов на отрезках передающих линий. - СПб: «Наука», 1998. - 180 с.

47. Кубалова А.Р. Синтез и проектирование миниатюрных микроволновых фильтров дециметрового и сантиметрового диапазонов - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии. Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2011 г., 188 с.

48. Michel Le Coq et al. Miniaturized C-Band SIW Filters Using High-Permittivity Ceramic Substrates // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, Vol.5, No. 5, May 2015, pp. 620 - 626 doi:10.1109/TCPMT.2015.2422613

49. Hinojosa, J., Rossi, M., Saura-Rodenas, A., Alvarez-Melcon, A., & Martinez-Viviente, F. L. Compact Bandstop Half-Mode Substrate Integrated Waveguide Filter Based on a Broadside-Coupled Open Split-Ring Resonator // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 66(6), 2018, pp. 3001-3010. doi:10.1109/tmtt.2018.2833483

50. K.C. Wolters, P.L. Clar. Microstrip Transmission Lines on High Dielectric Constant Substrates for Hybrid Microwave Integrated Circuits // Proc. of 1967 G-MTT International Microwave Symposium Digest, 8-11 May 1967, pp. 129-131 DOI: 10.1109/GMTT.1967.1122617

51. Michel Le Coq et al. Miniature microstrip filter using high-permittivity ceramic substrates (Er=90) // Proc. of 2011 IEEE MTT-S International Microwave Symposium, 5-10 June 2011, 4 pp. , doi: 10.1109/MWSYM.2011.5973149

52. Shilong Qian, Jiasheng Hong, Alexander Rusakov, Irina B. Vendik. A novel compact Ultra-Wideband bandpass filter // Proc. of 2013 European Microwave Conference, 6 - 10 Oct. 2013, pp. 896-899 doi: 10.23919/EuMC.2013.6686802

53. G. L. Matthai. "Combline band-pass filters of narrow or moderate bandwidth"// Microwave J., vol. 6, Aug. 1963, pp. 82-91

54. Маттей Г.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. Том 1 / Перевод с англ. под ред. Л.В. Алексеева, Ф.В. Кушнира. — М.: Связь, 1972. — 443 с.

55. Mi-Hyun Son ; Sung-Soo Lee ; Yong-Jun Kim. Low-cost realization of ISM band pass filters using integrated combline structures // Proc. of RAWCON 2000. 2000 IEEE Radio and Wireless Conference, 13 Sept. 2000, pp. 261-264 doi:10.1109/RAWCON.2000.881904

56. Jun-Dong Ye, Liu He, Xing-Jian Zhong, De-Xin Qu. Design of Ultra-Wideband Bandpass (UWB) Filter with Enhanced Couplings by Using Lumped Capacitors // Proc. of 2018 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT), 7-11 May 2018, 3 pp. doi: 10.1109/ICMMT.2018.8563906

57. Mengkui Shen, Yang Huang, Zhenhai Shao. A Tunable Microstrip Dual-mode Bandpass Filter Based on Liquid Crystal Technology // Proc. of International Conference on Communication ProblemSolving (ICCP), October 2015, pp. 464-466

58. Azzeddine Djaiz, Tayeb A. Denidni. A New Compact Microstrip Two-Layer Bandpass Filter Using Aperture-Coupled SIR-Hairpin Resonators With Transmission Zeros // IEEE Trans on Microwave Theory and Techniques, May 2006, Vol. 54, No.5 pp.1929-1936 doi: 10.1109/TMTT.2006.872797

59. Seyyed Kamal Hashemi. A New Class of Microwave Filters Using Vertically Stacked Coupled Open Loop Resonators // Proc. of Wireless Information Technology and Systems (ICWITS) 2010 IEEE Conference on, 4 pp. doi: 10.1109/ICWITS.2010.5612285

60. Rony E. Amaya, Adrian Momciu, Ibrahim Haroun. High-Performance, Compact Quasi-Elliptic Band Pass Filters for V-Band High Data Rate Radios // IEEE Transactions on Components, Packaging and

Manufacturing Technology ,Vol. 3 , No. 3 , March 2013, pp. 411-416 doi: 10.1109/TCPMT.2012.2232711

61. Ali Kursad Gorur; Ceyhun Karpuz. Design of compact multi-band microstrip bandpass filter having simultaneously excited passbands by using open-circuited stubs // Proc. of 2013 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest (MTT), 2-7 June 2013, 3 pp., doi: 10.1109/MWSYM.2013.6697480

62. M. Hayati, L. Noori and A. Adinehvand. Compact dual-band bandpass filter using open loop resonator for multimode WLANs // ELECTRONICS LETTERS, 10th May 2012, Vol. 48 No. 10, 2 pp. doi:10.1049/el.2012.0439

63. Roberto Gómez-García, Raúl Loeches-Sánchez, Dimitra Psychogiou, Dimitrios Peroulis. Multi-Stub-Loaded Differential-Mode Planar Multiband Bandpass Filters // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, Vol. 65 , No. 3, March 2018, pp. 271-275, doi: 10.1109/TCSII.2017.2688336

64. Qing-Xin Chu, Huan Wang. Planar Quasi-Elliptic Filters with Inline EM Coupled Open-Loop Resonators // Proc. of 2008 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Art of Miniaturizing RF and Microwave Passive Components, 14-15 Dec. 2008, pp. 47-50, doi: 10.1109/IMWS.2008.4782258

65. Zhang Tianliang, Yang Kai, Luo Zhengxiang. HTSC quasi-elliptic linear-phase filter with prototype structure // Proc. of 2013 International Conference on Communications, Circuits and Systems (ICCCAS), 15-17 Nov. 2013, pp. 431-433 doi: 10.1109/ICCCAS.2013.6765375

66. Qing Liu, Dong-Fang Zhou, De-Wei Zhang, Yi Zhang. A Miniaturized Quasi-Elliptic BPF with High Selectivity Based on Combining CPWs and CSRR in a Single Dual-Mode SIW Cavity // Proc. of 2018 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT), 7-11 May 2018, 3 pp. , doi: 10.1109/ICMMT.2018.8563899

67. N. Ivanov, A.S. Korotkov. Comparative analysis of RC- and RLC-complex filters for microwave microelectronic phaseshifters // Proceedings of the 2016 IEEE North West Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference, EIConRusNW 2016. pp. 53-57. doi:10.1109/EIConRusNW.2016.7448117

68. Н.В. Иванов. Сопоставительный анализ пассивных комплексных фильтров для формирователей квадратурных составляющих КМОП СВЧ фазовращателей // Навигация и управление движением. Материалы XVIII конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» с международным участием. СПб.: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016 с. 159-166

69. Behbahani F., Kishigami Y., Leete J., Abidi A. CMOS mixers and polyphase filters for large image rejection // IEEE J. Solid-State Circuits, June 2001, Vol.36, No.6 pp.873-887.

70. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров. - Пер. с нем. Камкина Ю.В. под ред. Слепова Н.Н. -М.: Радио и связь, 1983, 752 с.

71. Коротков А.С. Микроэлектронные аналоговые фильтры на преобразователях импедансов. -СПб.: Наука, 1999, 416 с.

72. Frank Ellinger. Radio Frequency Integrated Circuits and Technologies - Second Edition / 2008 Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 516 pp. ISBN: 978-3-540-69324-6

73. Niko Joram, Uwe Mayer, Ralf Eickhoff, Frank Ellinger. Fully Integrated Active CMOS Vector Modulator for 802.11a Compliant Diversity Transceivers // Proc. of Microwaves, Communications, Antennas and Electronics Systems, 2009. COMCAS 2009. IEEE International Conference on , 4 pp.

74. Frank Ellinger, Uwe Mayer, Michael Wickert, Niko Joram, Jens Wagner, Ralf Eickhoff, Ignacio Santamaria, Christoph Scheytt and Rolf Kraemer. Integrated Adjustable Phase Shifters // IEEE Microwave Magazine, October 2010, Vol.11, Issue 6, pp. 97-108

75. Ланнэ А.А. (ред.) Справочник по расчету и проектированию ARC-схем - М.: Радио и связь, 1984. — 368 с.

76. Denisenko, D. Y., Prokopenko, N. N., Ivanov, Y. I., & Zhebrun, E. A. Band-Pass ARC-Filter Based on the Classical Wien Bridge with the Pole Frequency Rise and Independent Adjustment of the Main Parameters // Proc. of 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech) pp. 22 - 26 doi:10.1109/eexpolytech.2018.8564412

77. Гребенко Ю.А., Чжо Зей Я. Комплексные активные RC-фильтры на идентичных звеньях // Радиотехника, 2008 г, №2 с. 61 -64

78. Nan Qi, Zheng Song, Baoyong Chi Albert Wang, Tianling Ren Zhihua Wang. A Multimode Complex Bandpass Filter With Gm-assisted Power Optimization and I/Q Calibration // Proc. ISCAS 2013', pp. 1845 - 1848

79. Balankutty A., Yu S.-A., Feng Y., Kinget P. R. A 0.6-V zero-IF/low-IF receiver with integrated fractional-N synthesizer for 2.4-GHz ISM-band applications // IEEE J. Solid-State Circuits, March 2010, Vol. 45, No. 3 pp. 538-553

80. Yang Xu, Baoyong Chi, Xiaobao Yu, Nan Qi, Patrick Chiang, Zhihua Wang. Power-Scalable, Complex Bandpass/Low-Pass Filter With I/Q Imbalance Calibration for a Multimode GNSS Receiver // IEEE Trans Circuits andSyst. - Pt.II, Express Briefs, January 2012, Vol.59, No.1 pp.30-34

81. Chen, R., & Hashemi, H. Analysis and synthesis of passive coupled-switched-capacitor-resonator-based RF filters // Proceedings of 2016 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), pp. 2771 - 2774 doi:10.1109/iscas.2016.7539167

82. Mariusz Derlecki, Tomasz Borejko, Witold A. Pleskacz. IF Polyphase Filter Design and Calibration with Back-gate Biasing in 28 nm FD-SOI Technology // Proc. of the 22nd International Conference "Mixed Design of Integrated Circuits and Systems", June 25 - 27, 2015, pp. 334-338

83. Anith Selvakumar and Antonio Liscidini. Current-Recycling Complex Filter for Bluetooth-Low-Energy Applications // IEEE Trans Circuits and Syst. - Pt.II, Express Briefs, April 2015, Vol. 62, No. 4 pp.332 - 336

84. Gaurav Jha, Mahmoud A.A. Ibrahim, Marvin Onabajo. A Low-Power Complex Bandpass Gm-C Filter with Dynamic Range Expansion through Adaptive Biasing // Proc. ISCAS 2018', 5 pp. doi: 10.1109/ISCAS.2018.8351122

85. Stetco, E.-M., Pop, O. A., Grama, A., Csipkes, D., & Ceuca, E. Design and Simulation of a Sixth Order Band-Pass Gm-C Filter // Proc. of 2018 IEEE 24th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME), pp. 201 - 204 doi:10.1109/siitme.2018.8599271

86. Costas Laoudias, Costas Psychalinos. 1.5-V Complex Filters Using Current Mirrors // IEEE Trans Circuits and Syst. - Pt.II, Express Briefs, September 2011, Vol. 58, No. 9 pp.575-579

87. S. Zhu, B. Wu, Y. Cai, Y. Chiu. A 2-GS/s 8-bit Non-Interleaved Time-Domain Flash ADC Based on Remainder Number System in 65-nm CMOS // IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2018, vol. 53, issue 4, pp 1172 - 1183

88. D.-R. Oh, J.-I. Kim, D.-S. Jo, W.-C. Kim, D.-J. Chang, S.-T. Ryu. A 65-nm CMOS 6-bit 2.5-GS/s 7.5-mW 8 x Time-Domain Interpolating Flash ADC With Sequential Slope-Matching Offset Calibration // IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2019, vol. 54 issue 1, pp 288 - 297

89. S. M. Mayur, R. K. Siddharth, Y. B. Nithin Kumar, M. H. Vasantha. Design of Low Power 4-Bit 400MS/s Standard Cell Based Flash ADC // 2017 IEEE Computer Society Annual Symposium on VLSI (ISVLSI), 3-5 July 2017, pp 600 - 603

90. J. Lee, J. Weiner, Y.-K. Chen. A 20 GS/s 5-bit SiGe ADC for 40 - Gb/s Coherent Optical Links // IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers., vol. 57, no. 10, pp. 2665-2674, Oct. 2010

91. Mishra, M., Potnis, A., Dwivedy, P., & Meena, S. K. (2017). Software defined radio based receivers using RTL — SDR: A review. // Proc. of 2017 International Conference on Recent Innovations in Signal Processing and Embedded Systems (RISE), 27-29 October, 2017, pp. 62-65 doi:10.1109/rise.2017.8378125

92. Kitsunezuka M., Tokairin T., Maeda T., Fukaishi M. A low-IF/zero-IF reconfigurable analog baseband IC with an I/Q imbalance cancellation scheme // IEEE J. Solid-State Circuits, March 2011, Vol. 46, No. 3 pp. 572-582

93. N.V. Ivanov. A New Approach to Microstrip Coupled-resonator Bandpass Filter Design // Proc. of the 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2018. 2018 - January pp. 201-203. doi:10.1109/EIConRus.2018.8317064

94. N.V. Ivanov A.S. Korotkov. S-Band Microstrip Bandpass Filter Design Based On New Approach To Coupling Coefficients Calculation // Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on

Electrical Engineering and Photonics, EExPolytech 2018. pp. 60-63. doi:10.1109/EExPolytech.2018.8564442

95. Радио/технические цепи и сигналы: учебник для вузов по спец. «Радиотехника» / Баскаков С.И. - 5-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2005, 462 с.

96. Н.В. Иванов, А.С. Коротков. Развитие методов анализа сигнальным графом на случай непланарных (мостовых) цепей // В сб. материалов межвузовской научной конференции «XL Неделя науки СПбГПУ», ч. IX, СПб.: СПбГПУ, 2011. с. 44.

97. Н.В. Иванов, А.С. Коротков. Реализация комплексных фильтров методом реактансного преобразования // В сб. материалов межвузовской научной конференции «XLI Неделя науки СПбГПУ», ч. IX, СПб.: СПбГПУ, 2012. с. 29-31.

98. Н.В. Иванов, А.С. Коротков. Реализация комплексных фильтров на транскондуктивных усилителях на основе КМОП-технологии с разрешением 180 нм // Неделя науки СПбГПУ: материалы научно-практической конференции с международным участием. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций СПбГПУ. 4.1, СПб.: Издательство Политехнического унта, 2014. с.141-144.

99. Morozov D. V., Korotkov A. S. A realization of low-distortion CMOS transconductance amplifier// IEEE Trans. Circuits Syst. I, Fundam. Theory Appl., September 2001, Vol. 48, No. 9 pp. 1138-1141

100. N.V. Ivanov, A.S. Korotkov. A 180-nm CMOS High-linear Complex Gm-C filter for Receivers of Satellite Navigation Systems // St. Petersburg State Polytechnical University Journal Computer Science, Telecommunications and Control Systems, 1 (188), 2014, c. 45-50

101. N.V. Ivanov, A.S. Korotkov. A highly linear 25 MHz bandwidth Gm-C SOI complex filter // Journal of Physics: Conference Series vol. 1236, p. 1084 (2019) ETACP 2019

102. Rhode&Schwarz ZVA Vector Analyzers Quick Start Guide / Rhode&Schwarz Gmbh & Co. KG, Munich, 2011, 103 pp.

103. Hastings, Alan. The art of analog layout / Prentice Hall, 2001 - 539 pp. ISBN 0-13-087061-7