半导体装置以及滤波器电路的调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体装置以及滤波器电路的调整方法。提供了一种滤波器电路，其可以在宽频带上传递输入的高频信号的期望信号分量并可以衰减所述期望信号的整数倍的谐波分量。所述滤波器电路可以是陷波滤波器。所述陷波滤波器设置有串联耦接在发送高频信号的信号线和电源线之间的第一电感器和第二电感器，耦接在所述电源线与所述第一电感器和所述第二电感器的节点之间的第一可变电容器，以及耦接在所述信号线和所述电源线之间的第二可变电容器。所述期望信号分量的频率通过所述第一可变电容器和所述第二可变电容器的电容值来调整，所述三次谐波分量的频率通过所述第一可变电容器的电容值来调整。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置以及滤波器电路的调整方法相关申请的交叉引用通过引用将2013年12月27日提交的日本专利申请No.2012-285125的公开全部并入在此，包括说明书、权利要求书、附图和摘要。
技术介绍
本专利技术涉及半导体装置，尤其涉及，例如，在射频集成电路（RFIC）中使用的配置有滤波器电路的半导体装置。在诸如移动手机和无线LAN（局域网）的无线通信装置中实现的RFIC（半导体装置）中，在每一个接收单元和发送单元中配置有用于去除不必要的带外（out-of-band）信号的滤波器电路，所述接收单元用于将利用天线接收的接收RF信号降频转换为接收用基带信号，所述发送单元用于将发送用基带信号升频转换为发送用RF信号。通常使用电感器、电容器、以及电阻性元件配置这样的滤波器电路（例如，参照专利文献1）。例如，当将配置有并联耦接的电感器和电容器的LC电路用作滤波器电路时，该滤波器电路的输入阻抗在LC电路的谐振频率处变得最大。因此，该滤波器电路起到一种带通滤波器的作用，其传递在谐振频率附近的频率，并衰减远离谐振频率的频率。（专利文献1）美国专利No.5095285专利技术概述在RFIC的发送单元中，在通过正交转换器将发送用基带信号升频转换为发送用RF信号时，产生期望信号的频率的整数倍的谐波分量。尤其是，期望信号的三倍高的频率或三次谐波产生由与期望信号的互调引起的被称为C-IM3（三阶反互调：三阶互调失真）的非期望信号。C-IM3作为对其他无线通信装置的干扰信号；因此，应用于无线通信装置的各种电信标准分别指定C-IM3的可允许幅值。为了减小C-IM3，期望通过滤波器电路去除由正交转换器产生的三次谐波。这样的滤波器电路需要具有传递发送用RF信号中的期望信号和衰减三次谐波的特性。在另一方面，在无线通信装置中，为了提高数据传输速度的目的，当前正在朝着支持多个频带的多频带架构推进。因此，滤波器电路须实现对各种频带的滤波器特性。从本申请文件的说明书和附图，本专利技术的其他问题和新特征将变得清楚。根据一个实施例的半导体装置设置有滤波器电路，所述滤波器电路传递输入的高频信号的期望信号分量并衰减所述期望信号的三倍高的频率或三次谐波分量。所述滤波器电路设置有：串联耦接到发送高频信号的信号线的第一电感器和第二电感器；耦接在电源线与所述第一电感器和所述第二电感器的节点之间的第一可变电容器；以及耦接在所述信号线和所述电源线之间的第二可变电容器。所述期望信号分量的频率通过所述第一可变电容器和所述第二可变电容器的电容值来调整，而所述三次谐波分量的频率通过所述第一可变电容器的电容值调整。根据一个实施例，可以提供一种宽带滤波器电路，所述滤波器电路传递输入的高频信号的期望信号分量，并衰所述期望信号的整数倍的谐波分量。附图简要描述图1是示出了根据实施例1安装RFIC的系统的大致整体配置的图；图2是示出了在发送单元TX中的C-IM3的产生机制的示例图；图3A是示出了滤波器电路的布置的电路图；图3B是示出了理想滤波器电路的配置的电路图；图4是示出了图3B中所示的陷波滤波器（notchfilter）的输入阻抗的频率特性的图；图5是示出了图3B中所示的陷波滤波器的问题的示例图；图6是示出了根据实施例1的单端滤波器电路的配置的电路图；图7是示出了根据实施例1的差分滤波器电路的配置的电路图；图8是示出了图7所示的滤波器电路的配置的示例的电路图；图9是示出了图8所示的滤波器电路的配置的示例的平面图；图10A是示出了用于图9的滤波器电路的可变电容器的配置的示例的电路图；图10B是示出了用于图9的滤波器电路的另一个可变电容器的配置的示例的电路图；图10C是示出了用于图9的滤波器电路的又一个可变电容器的配置的示例的电路图；图10D是示出了用于图9的滤波器电路的再一个可变电容器的配置的示例的电路图；图11是示出了可变电容器的电容值的调整的示例图；图12是示出了图8所示的滤波器电路的频率特性的调谐操作的流程图；图13是示出了用于分析根据实施例1的滤波器电路的频率特性的仿真条件的图；图14是示出了滤波器电路的频率比和峰值频率之间的关系的仿真结果的图；图15是示出了通过电磁场仿真器的滤波器电路的输入阻抗的仿真结果的图；图16是示出了根据实施例2的单端滤波器电路的配置的电路图；图17是示出了根据实施例2的差分滤波器电路的配置的示例的电路图；图18是示出了图17所示的滤波器电路的配置的示例的平面图；图19是示出了图17所示的滤波器电路的频率特性的调谐操作的流程图；图20是示出了用于分析根据实施例2的滤波器电路的频率特性的仿真条件的图；图21是示出了滤波器电路的频率比和峰值频率之间的关系的仿真结果的图；图22是示出了通过电磁场仿真器的滤波器电路的输入阻抗的仿真结果的图；图23是示出了根据实施例3的单端滤波器电路的配置的电路图；图24是示出了根据实施例3的差分滤波器电路的配置的示例的电路图；图25是示出了图24所示的滤波器电路的频率特性的调谐操作的流程图；图26是示出了用于分析根据实施例3的滤波器电路的频率特性的仿真条件的图；以及图27是示出了滤波器电路的频率比和峰值频率之间的关系的仿真结果的图。具体实施方式在下文中，参照附图详细解释了实施例。相同的参考标记将附在相同或相应的部分，对它们的解释将不再重复。<实施例1>（RFIC的整体配置）图1示出了根据实施例1的安装RFIC的系统的大致的整体配置。图1所示的系统是诸如手机和无线LAN（局域网）的无线通信装置的代表性示例。如图1所示，该无线通信装置被配置有RFIC100、FEM（前端模块）200、基带电路300、天线210、接收巴伦（balun，平衡-不平衡转换器）212、以及HPA（高功率放大器）214。RFIC100、基带电路300、以及HPA214是配置有分别形成在单独的半导体衬底上的集成电路的半导体装置。天线210用于发送和接收RF信号。FEM200根据接收或发送将天线210切换为耦接至接收巴伦212或至HPA214。接收巴伦212将由天线210提供的接收用RF信号从单相信号转换为差分信号，并将其供应给RFIC100。HPA214放大从RFIC100供应的发送用RF信号，并将其供应给天线210。基带电路300传送数据来往RFIC100。尽管未示出，但是基带电路300被配置有用于控制RFIC100的控制电路、用于产生要被供应到RFIC100的时钟信号的时钟产生电路等。RFIC100被配置有接收单元RX、发送单元TX、以及用于数字RF的IF（接口）150。接收单元RX通过使用局部振荡信号（局部载波信号）将由天线210接收的接收用RF信号降频转换为模拟接收用基带信号。接收单元RX执行模拟接收用基带信号的AD（模拟到数字）转换以产生数字接收用基带信号。具体地，接收单元RX被配置有LNA（低噪声放大器）102、降频转换器（频率转换器）104、DIV（分频器）106、LO（局部振荡器）108、LPF（低通滤波器）110A和110B、VGA（可变增益放大器）112A和112B、以及ADC（模拟-数字转换器）114A和114B。LNA102执行接收到的接收用RF信号的低噪声放大。通过降频转换器104将低噪声放大之后的接收用R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：滤波器电路，能够操作来传递输入的高频信号的期望信号分量，以及能够操作来衰减所述期望信号的整数倍的谐波分量，其中所述滤波器电路包括：第一电感器和第二电感器，串联耦接到发送所述高频信号的信号线；第一可变电容器，耦接在电源线与所述第一电感器和所述第二电感器的节点之间；以及第二可变电容器，耦接在所述信号线和所述电源线之间。

【技术特征摘要】
2012.12.27 JP 2012-2851251.一种半导体装置，包括：滤波器电路，能够操作来传递输入的高频信号的期望的信号分量，以及能够操作来衰减所述期望的信号的整数倍的谐波分量，其中所述滤波器电路包括：第一电感器和第二电感器，串联耦接到发送所述高频信号的信号线；第一可变电容器，耦接在被供应有电位的电源线与所述第一电感器和所述第二电感器的节点之间；以及第二可变电容器，耦接在所述信号线和所述电源线之间，以及其中所述滤波器电路进一步包括：第一输入端子和第二输入端子，能够操作来接收作为差分信号的所述高频信号，其中所述第一电感器和所述第二电感器是通过串联耦接在所述第一输入端子和所述第二输入端子之间的第一差分电感器和第二差分电感器形成的，其中所述第一可变电容器耦接在所述电源线与所述第一差分电感器和所述第二差分电感器的节点之间，以及其中所述第二可变电容器耦接在所述第一输入端子和所述电源线之间以及在所述第二输入端子和所述电源线之间。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中通过所述第一可变电容器和所述第二可变电容器的电容值来调整所述期望的信号分量的频率，以及通过所述第一可变电容器的电容值来调整所述谐波分量的频率。3.一种半导体装置，包括：滤波器电路，能够操作来传递输入的高频信号的期望的信号分量，以及能够操作来衰减所述期望的信号的整数倍的谐波分量，其中所述滤波器电路包括：第一电感器和第二电感器，串联耦接到发送所述高频信号的信号线；第一可变电容器，耦接在被供应有电位的电源线与所述第一电感器和所述第二电感器的节点之间；以及第二可变电容器，耦接在所述信号线和所述电源线之间，以及其中所述信号线构成用于接收作为差分信号的所述高频信号的信号线对中的一个信号线，其中所述滤波器电路进一步包括：第三电感器和第四电感器，串联耦接到所述信号线对中的另一个信号线；第三可变电容器，耦接在所述电源线与所述第三电感器和所述第四电感器的节点之间；以及第四可变电容器，耦接在所述另一个信号线和所述电源线之间，以及其中所述第一电感器至所述第四电感器串联耦接在所述一个信号线和所述另一个信号线之间。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中通过所述第一可变电容器至所述第四可变电容器的电容值来调整所述期望的信号分量的频率，以及通过所述第一可变电容器和所述第三可变电容器的电容值来调整高频分量的频率。5.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：正交调制器，能够操作来通过使用局部振荡信号升频转换从基带电路接收的基带信号，以及能够操作来输出所述高频信号；以及传输放大器电路，能够操作来放大由所述正交调制器产生的所述高频信号，其中，从所述正交调制器接收到所述高频信号时，所述滤波器电路将具有衰减的高频分量的所述高频信号供应到所述传输放大器电路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原崇雄，佐野智弘，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP