声表面波器件CAD系统研究及实现

摘要

声表面波(SAW)器件作为一种新型的电子器件,近年来引起人们的极大关注。在科研领域,关于SAW器件的材料、制作、工艺、性能及应用等方面的研究,也有了较大的进展,但对于SAW器件CAD技术及系统的研究开发还很少。如果能够开发一款CAD系统实现SAW器件的自动设计与仿真,这不仅能够提高实际生产效率,而且对于新产品的开发具有重大指导意义。鉴于此,本文主要研究关于常用声表面波器件(SAW滤波器和延迟线)CAD技术及系统的开发。
　　 本文通过研究常用的SAW带通滤波器以及延迟线的设计过程,分析了实现SAW器件CAD系统所需的关键技术,并对这些技术进行了研究,其中包括:压电材料数据库的建立,SAW耦合波动方程的计算机辅助求解,IDT的计算机辅助设计及仿真。在对SAW器件CAD系统的功能结构和架构进行了总体设计后,本文利用模块化设计思想,采用Visual Basic语言作为设计平台开发了SAW器件的CAD系统,该系统可实现压电材料的数据管理、两种器件叉指换能器(IDT)的自动设计以及SAW带通滤波器频率响应和脉冲响应的仿真。在代码实现过程中,本文利用Visual Basic与Matlab语言的混合编程,不仅实现了系统中大量复杂的设计计算以及仿真曲线的绘制,还大大提高了系统的运算效率和稳定性。
　　 本文最后的设计实例表明,通过该系统所设计的中心频率f0为70MHz,通带宽度B-3dB为4.1 MHz的SAW对称频响带通滤波器,带内波动小于1 dB,带外抑制大于60 dB,达到了设计要求。

目录

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1 绪论

1.1 声表面波器件概述

1.2 声表面波器件的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

2 SAW器件CAD系统关键技术研究

2.1 关键技术分析

2.2 压电材料数据库设计

2.2.1 压电参数概述

2.2.2 数据库软件选择

2.2.3 数据库设计

2.3 SAW耦合波动方程求解

2.3.1 求解基本原理

2.3.2 计算机辅助求解

2.4 IDT设计

2.4.1 IDT具体设计方法

2.4.2 IDT计算机辅助设计

2.5 SAW滤波器的仿真

2.5.1 仿真分析方法

2.5.2 计算机辅助仿真

3 SAW器件CAD系统实现

3.1 系统总体设计

3.1.1 系统主要功能

3.1.2 系统数据流程

3.2 系统主要功能实现

3.2.1 数据管理模块功能实现

3.2.2 SAW波速求解模块功能实现

3.2.3 IDT设计模块功能实现

3.2.5 仿真分析模块功能实现

4 SAW器件CAD系统运行及应用

4.1 系统运行

4.1.1 系统环境需求

4.1.2 系统安装运行

4.2 系统应用

4.2.1 数据管理模块应用

4.2.2 SAW器件设计实例

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

个人简历

致谢