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.     

基于超材料结构的表面波滤波性能优化机理

声表面波(SAW)滤波器在现代生产生活与军事中有着广泛的应用。SAW滤波器制造成本比较高,成本与性能的性价比比较低。为了推动SAW滤波器的应用发展,需要进一步提升其性能。利用声学超材料结构设计新型SAW滤波器基片,可以有效提高SAW滤波器的滤波性能,并有效改善现有滤波器在带宽控制方面的问题。利用声学超材料设计了一种新的SAW滤波器基片。这种基片相较于现有产品,不仅成本比较低廉,在信号处理等性能方面也有比较大的优化。研究结果对SAW滤波器的应用和声表面波滤波性能的优化有着重要的意义,有很好的现实价值。     

SAW滤波器中三次行程信号问题及其解决方法

随着立体声电视和高清晰电视等的发展,对SAW滤波器的性能提出了更加严格的要求,设计高性能的SAW滤波器需要精确校正声表面波滤波器的衍射、三次行程信号等二阶效应。本文采用等效电路模型的分析方法,仿真了考虑三次行程信号的滤波器频率响应,分析了三次行程信号对滤波器频响的影响,初步分析了三次行程信号问题产生的机理和常用的解决办法。     

SAW TV—IFF的计算机辅助设计和分析

基于δ函数模型和脉冲响应模型,讨论了SAW电视中频滤波器(SAW TV—IFF)的设计方法和分析方法,并编制了一个SAW TV—IFF计算机辅助设计分析软件包(SCP2.1).它集设计、分析、数据处理、图形、文件管理、服务程序于一体,不仅能设计出任意幅度和相位的SAW TV—IFF,而且能够分析假电极、元因子、倾斜结构等因素以及诸如衍射、横向端效应等二阶效应的影响。理论与实验结果吻合较好。     

金刚石声表面波器件的研制

对ZnO／IDT／金石多层结构高频声表面波滤波器进行模拟设计、样件制备和测量．利用热丝化学气相沉积方法，在抛光Si基底沉积致密、光滑的CVD金刚石膜；采用磁控溅射法在金刚石薄膜上制备C轴取向的氧化钎压电薄膜．研制的ZnO／IDT／金刚石／硅结构SAW滤波器，又指换能器（IDT）指宽1．7μm，SAW滤波器频率达到1．4GHz．     

声表面波(SAW)非对称带通滤波器的设计研究

本文提出的设计方法—积木奇偶法,由积木组合法和奇偶分量法经巧妙结合而成.它保留了两者的主要优点,避免了它们的缺点.它是一种精确、灵活且计算简便的设计方法.用它对SAW彩电中频滤波器进行了设计,并作了实验验证.     

用于滤波器组多载波系统的新型滤波器优化设计算法

为了提高滤波器多载波系统的设计性能,针对多载波系统的原型函数优化问题,提出了一种启发式优化算法—雕塑算法。通过分析原型滤波器的性能评价指标,建立原型滤波器优化设计的数学模型,将原型滤波器的优化设计归结为一个多变量联合求取最小值的问题,并采用提出的雕塑算法进行优化求解。以基于模拟退火算法的滤波器优化设计算法作为比较对象,评估了雕塑算法在算法有效性及求解质量等方面的性能。仿真结果表明,雕塑算法设计的滤波器在阻带衰减幅度、过渡带宽度、时域拖尾衰减速率等方面表现优异,在应用于经典的滤波多音调制系统中,系统误码率也较低。     

集成滤波器优化设计新方法

针对集成滤波器设计中灵敏度高,波动大的问题,以LC梯形滤波器为设计原型,利用滤波器设计阶数上取整后带来的设计余量优化传递函数.通过对低通滤波器设计解析公式的优化,得到了滤波器设计的最佳解析公式.借助Bruton变换,可使模拟LC梯形滤波器转化成低灵敏度集成有源滤波器.仿真实验表明,利用该优化设计方法得到的集成滤波器,不仅具有LC梯形滤波器元件变化灵敏度低的优点,又在不增加滤波器阶数的情况下,改善了滤波器通带波动范围.     

基于粒子群算法的自适应LMS滤波器设计及可重构硬件实现

自适应滤波器设计是典型的多参数组合优化问题,利用一种改进的粒子群优化算法(MPSO)来优化设计自适应LMS滤波器.将滤波器设计问题转化为滤波器参数优化的问题,利用改进的粒子群算法MPSO搜索整个参数空间,从而获得全局优化的系数.设计的滤波器应用于系统的跟踪响应中,并在基于可重构硬件的平台上实现自适应滤波器.从收敛和失调性能指标评价所设计的LMS滤波器,实验结果表明设计的LMS滤波器具有较好的性能,证明了这种方法的有效性和优越性.     

声表面波滤波器衍射效应的校正

本文回顾了迄今已有的减小衍射效应的各种方法,同时借助计算机对SAW滤波器衍射效应进行了校正,并且将Savage的宽带校正法和中心频率校正法结合起来使计算时间比savage的方法减少了一倍.最后进行了实验验证.     

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.     

基于多条耦合器声表面波器件的小波重构

提出了一种基于多条耦合器声表面波器件实现小波重构的新方案．利用基于多条耦合器声表面波器件的传递函数等于输入与输出加权换能器传递函数之积的关系，对输入、输出叉指换能器分别进行小波和重构小波加权，在单块器件上实现了小波重构功能，避免了二次插入损耗的产生．利用多条耦合器和双声路对称结构，将沿晶体表面传播的体声波进行了分离和消除，抑制了三次渡越信号，降低了接收损耗，使器件的响应特性得到了改善．实验结果表明，用新方案实现的小波重构器件比用早期方案实现的小波重构器件在插入损耗、体声波抑制、通带波纹和接收损耗方面均有明显的改善．     

Lyot型滤光片计算机辅助设计的研究

分析了Lyot滤光片中各参量之间的关系 ,讨论了在各晶片厚度比有非整数比的情况下 ,用计算机进行辅助设计的方法 ,并给出了 1～ 9级Lyot滤光片最佳参数设计程序流程图     

SAW滤波器设计方法的研究

提出了一种时域奇偶分解积木式数字傅叶变换ＳＡＷＦ设计方法，该方法计算的响应比单一常规方法的精度高，理论值与实际值吻合得更好，适用于信息处理系统使用的不同工作频率，对称和非对称频响、线性和非线性相位、高阻抗和低阻抗及不同带宽的ＳＡＷＦ波器的设计。     

用多次孔径、相位校正法补偿声表面波衍射的研究

由于切趾加权叉指换能器中小孔径电极的存在，表面波的衍射成了一个不可忽略的二阶效应．它严重影响到实验滤波器在通带附近的旁瓣抑制．讨论了抛物线近似的衍射理论及考虑衍射后的叉指换能器频率响应和时间响应，并利用中心频率法与有效电极法分别对叉指换能器的电极孔径、相位作了多次叠代校正，补偿了器件中的衍射效应．还对校正和未校正的多种情况下的叉指换能器实验频率响应做了对比、分析．所用的方法也适合于声表面波其它二阶效应的修正．     

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．     

射频带通调频滤波器的设计

对比了几种可调滤波器的设计方案优缺点,优选出PIN开关电容阵列调节电容带通滤波器的最佳设计方案.通过研究抽头耦合输入梳状线滤波器的设计方法,改进级间耦合方式,并使用微波EDA仿真软件的高效设计和优化功能,设计出一种高性能的带通梳状线滤波器.在内部解码/驱动电路的控制下,滤波器能够在频带内实现10μs级的频率调谐,并保持良好性能的可靠性.实验表明,调频滤波器测试结果与仿真曲线基本一致.     

用声表面波器件实现小波变换的方法

根据声表面波SAW（Surface Acoustic Wave)传播的非线性特性,将变换信号用的小波作为声表面波器件的脉冲响应,从而提出了一种用声表面波模拟硬件实现小波变换的方法,并成功地用特种模拟器件实现了连续二进小波的快速变换,由于实现方法简单,避免了复杂的算法和昂贵的制作过程,对于开发小波变换的优越性和小波变换的应用有重要的价值。同时,还给出了小波变换在检测信号和信号滤波方面的应用例子,证明了用声表面波器件完全可以实现实时的信号小波变换。