专利名称：嵌入式射频电阻模型及建模方法
技术领域：
本发明涉及射频无源器件的建模领域，特别是涉及一种嵌入式射频高精度电阻的模型及该模型的嵌入式建模方法。
背景技术：
射频电阻是射频集成电路的重要元件之一，常应用于射频差分放大器的负载或射频链路中交流耦合输入管的直流偏置电路等，射频电阻的精度对射频模块的性能有重要影响。射频电阻的一种提取方法是在直流高精度电阻的基础上提取高频参数。直流高精度电阻阻值，宽度、长度的工艺偏差，以及两端电阻的测量和提取是在直流电阻测试结构上进行的。射频电阻的测试结构，如图1所示，除了核心射频电阻1以外，还在电阻参考面2 以外增加了射频测试夹具，射频测试夹具的信号端5两边分别连接射频电阻1的第一层金属3和顶层金属4。射频测试夹具和顶层金属4的影响，通常可通过开路及直通去嵌结构去除，此时电阻参考面2为开路直通去嵌参考面，但经过去嵌的射频电阻与直流电阻还会有一些微小的差异，很难通过简易的方法去除，例如第一层金属的寄生影响，这些差异会引起某些高频电阻模型参数与直流电阻参数不一致，并且影响射频电阻模型的精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种嵌入式射频电阻模型，它具有较高的拟合精度。为解决上述技术问题，本发明的嵌入式射频电阻模型，除包含有射频电阻等效电路外，还嵌入了辅助电感、辅助电阻和辅助电容，该辅助电感、辅助电阻和辅助电容与射频电阻等效电路串联，分别表征第一层金属的分布式电感、分布式电阻和分布式电容。本发明要解决的另一技术问题是提供上述模型的嵌入式建模方法。为解决上述技术问题，本发明的嵌入式射频电阻模型的建模方法，包括以下步骤1)在射频电阻等效电路两端口各串联一个辅助电感、一个辅助电阻和一个辅助电容，分别表征第一层金属的分布式电感、分布式电阻和分布式电容；2)用所述辅助电感、辅助电阻和辅助电容对射频电阻进行参数拟合；3)将所述辅助电感、辅助电阻和辅助电容从步骤1)建立的电路中去掉。本发明通过在常规射频电阻模型外部嵌入与射频器件物理结构相对应的辅助拟合元件，进行器件参数提取，有效去除了射频电阻外部寄生参数的影响，提高了射频电阻模型的拟合精度。
图1是射频电阻的测试结构示意图；图2是本发明的嵌入式射频电阻模型的物理拓扑结构示意图。图中附图标记说明如下1射频电阻
2电阻参考面
3第一层金属
4顶层金属
5射频测试夹具的信号端
6射频电阻等效电路
W射频电阻的宽度
L射频电阻的长度rl、r2、r3 分布式电阻lssl、lss2 分布式自电感Coxl、Cox2 氧化层电容Csi 衬底电容Rsi 衬底电阻Lml、Lm2:辅助电感Rml、Rm2:辅助电阻Cml、Cm2:辅助电容Pos 正极Neg:负极Sub 接地极
具体实施例方式为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合图示的实施方式，详述如下本发明的嵌入式射频电阻模型，在常规的射频电阻模型外部嵌入了第一层金属3 的寄生参数，该模型的物理拓扑结构如图2所示，包括射频电阻等效电路6和与该射频电阻等效电路6串联的两个辅助电感Lml、Lm2，两个辅助电阻Rml、Rm2以及两个辅助电容Cml、 Cm2。辅助电感Lml、Lm2，辅助电阻Rml、Rm2和辅助电容Cml、Cm2分别表征射频电阻1两端作为顶层金属4和射频电阻1的连接线的第一层金属3的分布式电感、分布式电阻和分布式电容。该嵌入式射频电阻模型的建模方法如下步骤一，在射频电阻等效电路两端各串联一个辅助电感Lml、Lm2，表征第一层金属 3的分布式电感。步骤二，再在射频电阻等效电路两端各串联一个辅助电阻Rml、Rm2，表征第一层金属3的分布式电阻。步骤三，再在射频电阻等效电路两端各串联一个辅助电容Cml、Cm2，表征第一层金属3的分布式电容。
假设射频电阻1两端的第一层金属3的宽度和长度均相等，则上述Lml、Lm2、Rml、 Rm2、Cml、Cm2的计算公式分别为Lml = Lm2 = 2 X IengthmX {In [2 X Iengthm/ (wm+tm)]+0. 5+(wm+tm)/3/lengthm}
res x>v
权利要求
1.一种嵌入式射频电阻模型，包含有射频电阻等效电路，其特征在于，还嵌入了辅助电感、辅助电阻和辅助电容，该辅助电感、辅助电阻和辅助电容与射频电阻等效电路串联，分别表征第一层金属的分布式电感、分布式电阻和分布式电容。
2.一种嵌入式射频电阻模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤1)在射频电阻等效电路两端口各串联一个辅助电感、一个辅助电阻和一个辅助电容， 分别表征第一层金属的分布式电感、分布式电阻和分布式电容；2)用所述辅助电感、辅助电阻和辅助电容对射频电阻进行参数拟合；3)将所述辅助电感、辅助电阻和辅助电容从步骤1)建立的电路中去掉。
3.如权利要求2所述的建模方法，其特征在于，射频电阻两端的第一层金属的长度和宽度相等时，所述辅助电感的计算公式为Lml = Lm2 = 2 X IengthmX {In [2 X Iengthm/ (wm+tm)]+0. 5+(wm+tm)/3/lengthJ。
4.如权利要求2所述的建模方法，其特征在于，射频电阻两端的第一层金属的长度和宽度相等时，所述辅助电阻的计算公式为res x>vRml = Rml =-^Iengthm
5.如权利要求2所述的建模方法，其特征在于，射频电阻两端的第一层金属的长度和宽度相等时，所述辅助电容的计算公式为Cml = Cm2 = g0grOm Xfe^m +Apad) m ~ m _ d
6.如权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤幻中，所述参数为散射参数。
7.如权利要求2或6所述的建模方法，其特征在于，步骤2)中，采用等比例缩小模型进行参数拟合。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式射频电阻模型，除包含有射频电阻等效电路外，还嵌入了辅助电感、辅助电阻和辅助电容，分别表征连接核心电阻和顶层金属的第一层金属的分布式电感、电阻和电容。本发明还公开了上述模型的嵌入式建模方法，该方法首先在射频电阻等效电路两端口各串联一个辅助电感、辅助电阻和辅助电容，分别表征第一层金属的分布式电感、电阻和电容；然后用上述辅助元件对射频电阻进行参数拟合；最后，在射频电阻模型电路中去掉上述辅助元件，以消除难以去掉的第一层金属寄生参数的影响。该模型及建模方法通过在常规射频电阻模型外部嵌入与器件物理结构相对应的辅助拟合元件，进行器件参数提取，有效消除了射频电阻外部寄生参数的影响，从而提高了模型的拟合精度。
文档编号G06F17/50GK102411653SQ201110238540
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者周天舒, 王生荣, 蔡描 申请人:上海华虹Nec电子有限公司