在当今电子产业迅猛发展的背景下，射频(RF)电路设计变得越来越复杂，对于RF电路中元器件的要求也越来越高。尤其是在体积、高能效方面，成为了关键的性能指标。滤波器作为RF电路中的重要器件，其设计与性能直接影响整个系统的性能。文章主要研究了基于集成无源器件(IPD)技术的SIR（阶梯阻抗谐振器）滤波器，通过半导体工艺、薄膜技术和光刻技术来实现滤波器、耦合器和阻抗匹配电路的集成化。
集成无源器件（IPD）技术是一种利用半导体工艺，将无源元件如电阻、电容、电感等集成到同一块芯片上的技术。相较于传统的低温共烧陶瓷(LTCC)等被动器件工艺，IPD技术可以实现更小的体积和更高程度的集成。SIR滤波器是一种带通滤波器，它利用了具有不同阻抗段的谐振器来实现对特定频率信号的滤波。SIR谐振器在高次谐波抑制方面具有优势，能够提高滤波器的性能。
本研究中设计的三级耦合带通滤波器是基于硅基IPD工艺过程，并使用了平行耦合结构。该滤波器包括三个SIR谐振器，能够通过调整中心频率和谐振器间的耦合间距来控制滤波器的中心频率和带宽。结果表明，该滤波器仅占用1.4mm x 0.8mm的面积。通过控制SIR谐振器的中心频率和耦合间距，滤波器表现出了约1.5dB的低插入损耗，20dB的回波损耗，以及在中心频率5.96GHz的条件下，带内电压驻波比(VSWR)小于1.5。
文章指出，使用TSV（Through-Silicon Via）打孔技术将上层的主体与底层硅晶片连接起来，虽然这种方式能够形成一种单晶硅基板，但这种连接会在硅片上方产生寄生电感，影响滤波器性能。为了减少这一影响，研究人员采取了在硅片上方形成接地的措施。
文章还讨论了利用集成电路IPD技术实现的带通滤波器相比于传统的LTCC工艺具有体积小和集成度高的优势。而SIR谐振器结构在高次谐波抑制方面的优势，是提高集成带通滤波器性能的关键因素。此外，文章提出了利用IPD工艺在Si-IPD过程中形成滤波器、耦合器和阻抗匹配电路的趋势，这也是未来RF电路小型化和集成化的关键。
本研究为射频电路设计提供了一种新颖的思路，对于推动RF电路小型化、高性能化以及工业应用具有重要意义。通过深入理解基于IPD技术的SIR滤波器的工作原理及其在RF电路中的应用，可以促进相关领域的技术进步，为相关电子产品的设计与开发提供理论和技术支撑。此外，本研究的结果还展示了集成无源器件技术在实现高性能RF电路方面的重要性和潜力，对于电子工程师和研究人员而言，具有重要的参考价值。
