声表面波谐振滤波器中纵横向耦合模式的研究及其复合应用

在通常的声表面波谐振滤波器中,由于采用的模式不同,纵向耦合谐振器具带宽大和插损低,带外抑制较差的特点;而横向耦合谐振器则具有带外抑制高,低插损及通带较窄的特点．为了综合两种滤波器的优点,采用了一种改进的滤波器结构,可同时利用纵向与横向耦合模式,得到既有较大带宽又有高带外抑制的声表面波谐振滤波器．运用耦合膜理论对纵横向模式的复合进行了分析,并在计算机上对这种结构的滤波器特性作了模拟,实验结果与模拟结果得到了较好的吻合．     

一、三模纵向耦合谐振滤波器高频边瓣的改进

传统的一、三模纵向耦合谐振滤波器在频率响应的高端部分有一个固有的隆起,严重地影响了器件的性能,限制了该器件的应用范围.为了改进器件的性能,利用单端对谐振器的反谐振峰将其作为陷波器用以抑制传统的一、三模纵向耦合谐振滤波器的高端边瓣.首先,利用COM理论,在42°Y-XLiTaO3基片上,分析了单端对谐振器以及一、三模纵向耦合谐振滤波器与之串联的频率特性.然后,优化了单端对谐振器以及一、三模纵向耦合谐振滤波器的结构,并在42°Y-X LiTaO3基片上对改进前后的结构进行了实验.理论和实验结果一致表明,通过改进,传统的一、三模纵向耦合谐振滤波器的高端边瓣得到了有效的抑制.进一步在实验上将两个相同器件级联,获得了接近40 dB的高频边瓣抑制,比改进前的器件提高了8～10 dB的高端边瓣抑制量.     

介质块梳状线谐振腔的耦合分析及带通滤波器设计

对非均匀介质块梳状线谐振腔间的耦合进行了理论分析，提出了一种新型的适于移动通信用的微波带通滤波器结构。这种滤波器是把１／４波长的、相同端短路的梳状线谐振腔安置在一小室中。用矩量法对于４种滤波器的耦合形式进行了数值分析。计算均匀和非均匀情况下，奇偶模激励的（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｍａｇｎｅｔｉｃ，ＴＥＭ）场得到谐振器的电容参数的理论值，且ＴＥＭ谐振线之间的耦合系数利用容性参数进行表示。给出了电容耦合系数、电感耦合系数和总的耦合系数的理论值并进行了比较，计算结果显示了理论值和实验值的一致性。     

基于COM模型的声表面波滤波器仿真和设计

介绍了基于耦合模(COM)模型的声表面波(SAW)器件的仿真方法,并将这种仿真方法分别运用于模拟简单和复杂SAW器件.在此基础上,进行了SAW滤波器的设计研究:首先设计了一个中心频率与梯形滤波器相同或相近的纵向耦合双模谐振器型滤波器(DMS),然后将梯形滤波器与DMS滤波器进行多种方式的级联,并对级联后的器件进行模拟分析,最后通过比较得到性能较好的高带外抑制RF滤波器.     

滑窗式线性调频及衍生多相码旁瓣抑制滤波器

线性调频波形由于多普勒性能突出 ,一直是一种在雷达中具有广泛应用的脉冲压缩波形 ,但是线性调频的旁瓣不够理想。对线性调频旁瓣结构进行了理论分析 ,指出其主瓣附近旁瓣所具有的逐点倒相特性 ,并据此提出 3点滑窗旁瓣抑制滤波器 ,理论分析及仿真计算表明 ,3点滑窗滤波可以通过灵活的改变参数 ,达到不同的脉压要求 ,信噪比损失大约在 1d B左右 ,而且基本不随多普勒频率增长而变化。该滤波器同样适用于线性调频波形衍生的多相码 (P3/ P4)旁瓣抑制     

新型三阶SIR高阻带抑制双通带滤波器

采用三阶信噪比(signal to interference ratio,SIR)干扰谐振器作为基本谐振单元,通过调整阻抗比控制主频和第一杂散频率的位置,设计了一种新型高阻带抑制双通带滤波器.滤波器第一通带由主谐振频率产生,第二通带由第一杂散频率产生.运用三角耦合结构作为该滤波器的拓扑结构,使得整体滤波器呈现出带外传输零点和阻带的高抑制度.使用交指型耦合结构实现输入/输出端的强耦合,得到较高的外部品质因数.该滤波器的两个通带中心频率分别为1.57 GHz(GPS)和2.5 GHz(4G),3 d B带宽分别为4.0%和2.4%.结果表明,测量结果和仿真结果基本吻合.     

功率超声振动系统中横向振动的研究

利用耦合振动理论研究功率超声技术中大尺寸矩形截面振动系统的多维耦合振动,推出了振动系统的频率方程,分析了振动系统中横向与纵向振动之间的相互关系以及横向振动模式的分布情况,计算并测量了考虑横向振动后系统的纵向谐振频率。     

基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计

针对寄生通带降低了耦合微带带通滤波器选择性的问题,设计了1／4波长型阶跃阻抗谐振器（SIR）的微带带通滤波器．以平行耦合微带线为基础。从上层微带线结构着手,对SIR的谐振特性和设计参量进行了推导,根据微带带通滤波器的设计指标,在馈线端端接相应的SIR谐振结构。使带通滤波器在寄生通带处的衰减达到了．45dB,提高了带通滤波器的选择性．采用插入损耗和网络综合的方法,利用ADs仿真工具对该滤波器进行优化仿真设计。结果表明。基于SIR结构的滤波器克服了寄生通带对设计通带的影响,提高了滤波器的带外抑制能力．     

三线耦合宽带滤波器CAA与设计制作

本文用计算机详细分析了三线平行耦合线拓扑网络的带通特性,给出了有意义的程序框图和分析结果。在此基础上进行了频率为6 GHz的三线平行耦合带通滤波器的设计制作与调试,分析了产生误差的原因。结果表明,理论分析与实测结果是一致的。这种接近倍频程的新型宽带滤波器在工程上有很好的应用前景。     

长二相编码信号旁瓣抑制滤波器的设计

为了解决长二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优的问题,讨论了基于凸优化的旁瓣抑制滤波器设计方法.从时域波形入手分析了二相编码信号的失配滤波,结合工程设计和凸优化的性质,以失配滤波损失和峰值旁瓣电平为约束条件,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为凸优化问题,利用CVX工具设计了长二相编码信号的旁瓣抑制失配滤波器,并进行了仿真分析.仿真结果表明,基于凸优化的设计方法可以有效解决长二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能.     

Wavelet transform element of SAW type

This paper proposes to use substrate materials of small electromechanical coupling coefficient k^2 (such as X-112YLiTaO3) to manufacture wavelet transform element of SAW type so as to reduce finger reflections, i.e. to reduce the error of wavelet transform element of SAW type. And it is concluded that the smaller the center frequency of the transmitting IDT of wavelet type, the smaller the error. We suggest to choose substrate material with electromechanical coupling coefficient smaller than that of X-112Y LiTaO3 in the manufacture of the transmitting IDTs of wavelet type and the receiving IDTs at center frequencies above 100MHz, so as to reduce the errors of the transmitting IDTs of wavelet type and the receiving IDTs at center frequencies above 100MHz.     

采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器

设计一种新颖的双频带带通滤波器(bandpass filter,BPF),可应用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)IEEE 802.11 b/a(2.4/5.2 GHz).该滤波器是由折叠的阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)外加2个枝节构成,并具有一个传输零点.该滤波器的2个通带分别由折叠型SIR的基频和一次杂散频率产生.为了满足输入和输出阻抗匹配的要求,改善双频段的通带性能,采用零度馈电方式.仿真结果显示,2个频带在2.4/5.2 GHz时的3 dB相对带宽分别为6.3%和3.4%.测量结果和仿真结果基本吻合.     

一种新型三模宽带带通滤波器的设计

提出了一种基于三模环形谐振器的微带带通滤波器。三模谐振器是由加载开路枝节的环形谐振器组成,在通带内产生三个谐振模式。环形谐振器的多径效应使得信号相抵消,在通带的上下截止频率处产生两个传输零点,因此滤波器会有较好的通带选择性。仿真和测试结果表明,滤波器的中心频率为5.05 GHz,通带频率为4.4~5.7 GHz,带内插损小于1.7 d B。     

一种基于声表面波滤波器的868MHz频率调制电路设计

分析了现有各种UHF频段频率调制电路的特点,设计了一种基于声表面波滤波器的868MHz频率调制电路,给出了完整电路原理图,结合EWB仿真较为详细地阐述了设计思路。该频率调制电路由主振和频率选择反馈两部分组成,主振部分采用共基极的电容三端式振荡器,避免了集电结电容的密勒效应,频率选择反馈部分串有由声面波滤波器构成的高Q值窄带滤波器,该滤波器兼有稳定中心频率的作用。这种电路具有结构简单、低本低廉、中心频率稳定、带外残留少、调试方便等特点,已成功应用于自行开发的无线话筒中。该电路既可用于FM也可用于FSK,特别适合于无线话筒、无线对讲、无线耳机、无线遥控、无线数据采集等各种中、低档无线通信设备。     

基于图像质量评估的MIMO-SAR等效相位中心误差界

受等效相位中心误差的影响,新体制的多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)方位成像结果存在"假峰"而导致成像质量下降。该文提出基于虚假旁瓣比、积分旁瓣比及峰值能量损失等图像质量指标联合评价"假峰"对SAR成像质量的影响,进而确定MIMO-SAR等效相位中心误差界,为系统设计和信号处理提供了依据。结果表明:当等效相位中心误差超过0.2rad时,一般需要对其进行补偿以满足常规指标要求;星载系统较机载系统更适合等效相位中心处理,通常可忽略等效相位中心误差的补偿环节。     

Near 30% fractional bandwidth surface acoustic wave filters with novel electrode configuration

With the rapid progress of the wireless communication technique and the fast growing of the radio frequency (RF) markets, the development of wideband surface acoustic wave (SAW) filter is intensely pursued in RF front-end platforms. In this study, a novel configuration of SAW device was proposed in 15°YX-LiNbO₃ (300 ​nm)/SiO₂ (600 ​nm)/Si heterostructure, where the series and shunt resonator innovatively adopt Cu electrodes of different thickness to suppress the unwanted Rayleigh mode efficiently. Series and shunt resonators with clean spectrum and high electromechanical coupling coefficients over 20% were experimentally achieved under the guidance of finite element method calculation. Based on the resonator results, a ladder-type SAW filter with a very large 3-dB fractional bandwidth near 30% was successfully designed and fabricated. The minimum insertion loss of device is as small as 1.1 ​dB while the in-band fluctuation is less than 0.3 ​dB. The unprecedented wideband property of SAW device indicates that the proposed configuration is expected to become one of the solutions of wideband filter in fifth-generation mobile communication, and possess great commercial application prospects.     

低频声表面波器件的设计与制作

采用数字傅里叶变换技术设计并制作了一个中心频率为44MHz，1dB带宽为8MHz，带外抑制大于60dB，插损小于28dB的带通滤波器．发射和接收叉指换能器均采用数字傅里叶变换技术．整个声表面波滤波器的制作工艺流程是：基片抛光打磨、清洗、镀膜、匀胶、光刻、腐蚀和显影．实验结果分析表明此带通滤波器满足各项指标．     

非周期结构声表面波滤波器的COM参量提取

修正了无限周期栅格阵下表面声波模式传播的周期格林函数理论 ,引入了全新的在整体周期性结构中考虑畸变指条性质的方法 ,精确提取了非周期结构声表面波滤波器的COM参量