본드와이어 인덕터를 이용한 LTCC 대역통과필터

Abstract

LTCC 대역통과 필터는 이동통신용 단말기에서 많이 사용되고 있는 소자이다. LTCC 필터는 공진기의 형태에 따라 분포소자형과 집중소자형으로 나눌 수 있다. 2GHz 이하의 비교적 낮은 주파수대역에서는 전송선을 이용한 분포소자로 구현할 경우, 파장이 길어서 필터의 크기가 커지고, 집중소자로 구현할 경우, 도선의 낮은 품질계수(Q, Quality factor)로 인해 삽입손실이 커지는 단점이 있다. 본 논문에서는 집중소자형태로 구현한 LTCC 여파기의 단점인 인덕터의 낮은 품질계수값을 개선하기 위해서, 기존의 나선형 (spiral) 인덕터 대신, 본드 와이어 (bond wire) 인덕터를 사용하여 설계 및 제작하였으며, 두 종류의 차이를 시뮬레이션과 LTCC로 비교하였다. 또한 본드 와이어를 이용한 필터의 경우, 와이어의 길이를 조절함으로써, 중심주파수를 변경할 수 있음을 확인하였다. 1.8GH 대역의 2 pole 필터를 설계하였고, 1.4GHz와 4GHz에 각각 투과영점(transmission zero)을 삽입하였다. LTCC 공정을 이용하여 2012 사이즈의 대역통과 여파기를 설계 및 제작하였으며, 와이어 인덕터의 길이에 따라 중심주파수가 1.5GHz에서 1.8GHz까지 변화하는 것을 확인하였고, 본드와이어 인덕터로 만든 필터가 나선형 인덕터로 만든 필터보다 삽입손실이 약 1dB 개선되는 것을 확인하였다.