1) O documento descreve o projeto de dois filtros de microondas: um filtro de baixa passagem e um filtro de alta passagem projetados em um chip MMIC. 2) Os parâmetros S e layouts dos circuitos são fornecidos, além de uma matriz de conformidade que mostra que ambos os projetos atenderam aos objetivos de projeto. 3) O custo estimado dos circuitos foi de US$ 2,54 para o filtro de baixa passagem e US$ 1,74 para o filtro de alta passagem, atendendo ao objetivo de cust

1. EERF 6396 Microwave Design & Measurements
Final Design Project
Fall 2016
MMIC Filter Design
By
Nishant Gumber
(nxg153530)

2. Low Pass Filter:
Final Schematic:
S parameters:
MCINDS
ID=MSP1
NT=3.4
W=18 um
S=14 um
R=30 um
AB=0
WB=10 um
HB=2 um
LB=0 um
EPSB=1
TDB=0
TB=1 um
RhoB=1
MSUB=SUB1
MCINDS
ID=MSP3
NT=3.3
W=18 um
S=14 um
R=30 um
AB=0
WB=10 um
HB=2 um
LB=0 um
EPSB=1
TDB=0
TB=1 um
RhoB=1
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL1
W=35 um
L=70 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL2
W=108.827 um
L=100 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL3
W=108.827 um
L=100 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL4
W=108.827 um
L=100 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL5
W=35 um
L=200 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL7
W=35 um
L=110 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL8
W=108.827 um
L=100 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL9
W=35 um
L=100 um
MSUB=SUB1
MSUB
Er=12.9
H=150 um
T=2 um
Rho=1
Tand=0.0005
ErNom=12.9
Name=SUB1
1 2
3
MTEE$
ID=TL6
MSUB=SUB1
1 2
3
MTEE$
ID=TL11
MSUB=SUB1
1 2
3
MTEE$
ID=TL19
MSUB=SUB1
MVIA1P
ID=V1
D=60 um
H=150 um
T=2 um
W=40 um
RHO=1
MSUB=SUB1
MVIA1P
ID=V2
D=60 um
H=150 um
T=2 um
W=40 um
RHO=1
MSUB=SUB1
MVIA1P
ID=V4
D=60 um
H=150 um
T=2 um
W=40 um
RHO=1
MSUB=SUB1
TFC2
ID=TFC1
W=36 um
L=36 um
T=0.2 um
ER=6.8
RHO=1
TAND=0
MSUB=SUB1
TFC2
ID=TFC2
W=64.952 um
L=64.952 um
T=0.2 um
ER=6.8
RHO=1
TAND=0
MSUB=SUB1
TFC2
ID=TFC3
W=36 um
L=36 um
T=0.2 um
ER=6.8
RHO=1
TAND=0
MSUB=SUB1
PORT
P=1
Z=50 Ohm
PORT
P=2
Z=50 Ohm
C1 and 5
0 2000 4000 6000 8000 10000
Frequency (MHz)
low pass filter
-40
-30
-20
-10
0
10000 MHz
-32.15 dB
5000 MHz
-3.647 dB
5 MHz
-0.245 dB
10 MHz
-0.2451 dB
DB(|S(2,1)|)
low pass filter
DB(|S(1,1)|)
low pass filter

3. Layout:

4. The length of the circuit is 1210 micrometers and the breath is 1050 micrometers
Hence the area of the chip is 1.27 sq mm, hence the cost of the circuit is 2.54 $ (considering 2$/sq
mm)
=32.15/2.54= 12.65

5. Compliance Matrix
Parameter Design Goal Predicted
values
Compliance
Cutoff Frequency (GHz) 5.0 5 YES
Rejection at 2fc (dB) >25 32.15 YES
Size(Area in mm) Minimum 1.27 YES
Cost(in $) Minimum 2.54 YES
Figure of Merit, M Maximum 12.65 YES
HIGH PASS FILTER
TFC2
ID=TFC2
W=27.6 um
L=32 um
T=0.2 um
ER=6.8
RHO=1
TAND=0
TFC2
ID=TFC3
W=58 um
L=58 um
T=0.2 um
ER=6.8
RHO=1
TAND=0
MCINDS
ID=MSP2
NT=2.3
W=20 um
S=24 um
R=19.5 um
AB=0
WB=10 um
HB=2 um
LB=0 um
EPSB=1
TDB=0
TB=1 um
RhoB=1
MSUB
Er=12.9
H=150 um
T=2 um
Rho=1
Tand=.0005
ErNom=12.9
Name=SUB1
MVIA1P
ID=V2
D=60 um
H=150 um
T=2 um
W=40 um
RHO=1
MSUB=SUB1
TFC2
ID=TFC1
W=58 um
L=58 um
T=0.2 um
ER=6.8
RHO=1
TAND=0
1 2
3
MTEE$
ID=TL2
MSUB=SUB1
12
3
MTEE$
ID=TL1
MSUB=SUB1
MVIA1P
ID=V1
D=60 um
H=150 um
T=2 um
W=40 um
RHO=1
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL3
W=108.827 um
L=144.334 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL4
W=108.827 um
L=144.334 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL5
W=108.827 um
L=144.334 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL6
W=108.827 um
L=144.334 um
MSUB=SUB1
MCINDS
ID=MSP1
NT=2.5
W=20 um
S=24 um
R=19 um
AB=0
WB=10 um
HB=2 um
LB=0 um
EPSB=1
TDB=0
TB=1 um
RhoB=1
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL7
W=30 um
L=144 um
MSUB=SUB1
MLIN
ID=TL8
W=30 um
L=144 um
MSUB=SUB1
PORT
P=1
Z=50 Ohm
PORT
P=2
Z=50 Ohm

6. S PARAMETERS
1000 3000 5000 7000 9000 10000
Frequency (MHz)
Graph 2
-80
-60
-40
-20
0
5000 MHz
-3.847 dB
1000 MHz
-0.03537 dB
2500 MHz
-29.16 dB
DB(|S(2,1)|)
Schematic 1
DB(|S(1,1)|)
Schematic 1

7. LAYOUT

8. The length of the circuit is 990micrometers and the breath is 880 micrometers
Hence the area of the chip is .817 sq mm, hence the cost of the circuit is 1.74 $ (considering 2$/sq
mm)
=29.16/1.74=16.75
Compliance matrix

9. Parameter Design Goal Predicted
values
Compliance
Cutoff Frequency (GHz) 5.0 5 YES
Rejection at .5fc (dB) >25 29.16 YES
Size(Area in mm) Minimum .8712 YES
Cost(in $) Minimum 1.74 YES
Figure of Merit, M Maximum 16.75 YES