超宽带低损耗声表面波滤波器设计与实现

摘要

宽带低损耗声表面波滤波器设计主要采用了倾斜叉指换能器、单向单相周期结构和叉指换能器电容加权三项设计技术实现，可以满足目前信号带宽宽，插入损耗低，封装体积小的要求。本课题在宽带低损耗声表面波滤波器设计方法、精确建模以及工艺实现三个方面做了系统的研究开发工作，到目前已取得了很大的进步，实现了该类滤波器自主设计和批量生产。
　　声表面波滤波器设计制造中所采用的精确物理模型是仿真和指导工艺生产的关键。对于宽带低损耗声表面波滤波器的设计而言，理论设计工作中的核心问题就是精确物理模型的建立。本文中，通过近似理论得到初始的加权结构（即实际的物理结构），在此基础上进行建模，然后采用COM模型或FEM/BEM模型的分析方法，在周期性的换能器结构基础上对整个换能器单元进行分析优化，得到最佳的几何尺寸，该结构较常规结构能够实现更好的电性能。COM模型分析方法和
　　FEM/BEM模型分析方法是本文也是声表面波滤波器设计的关键技术，综合了Plessky的周期格林函数思想、Y. Zhang的谐波导纳思想和Hashimoto的离散格林函数思想，同时借鉴了Ventura对周期格林函数计算的改进以及水永安利用周期格林函数理论实现的金属栅格阵下声表面波传播特性的精确而高速的数值计算方法，开发出了适合宽带低损耗声表面波滤波器建模设计的分析方法，在精度和速度上都能满足实际应用的需求。
　　在宽带低损耗声表面波的制作工艺上，除了完成该类滤波器制作工艺问题研究，还在该类滤波器可靠性问题的研究上做了实验和验证，完成了粘片胶特性和压电晶体背面开槽工艺对宽带低损耗声表面波滤波器性能及可靠性影响的问题研究，并通过试验及实际产品的生产和制作，验证了上述工艺方法的有效性和可实施性。
　　通过在设计技术和工艺技术上研究，本文较完整的给出了宽带低损耗声表面波滤波器的设计建模方法和工艺制作方法，并通过实际的应用实例证明了方法的正确性和有效性。

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第一章 绪论

1.1 宽带低损耗声表面波技术简介

1.2 国内外发展历史及情况对比

1.3 概述

第二章 宽带低损耗声表面波滤波器建模及分析

2.1 物理模型建立

2.2 COM模型

2.3 周期格林函数及分析方法

2.4 FEM/BEM分析方法

第三章 宽带低损耗声表面波滤波器的设计方法

3.1 主要设计方法

3.2 物理模型的建立

3.3 仿真及制作结果分析

第四章 宽带低损耗声表面波滤波器的工艺技术研究

4.1 主要工艺流程

4.2 关键工艺的选择

4.3 解决的工艺问题

4.4 工艺难点及分析

4.5 可靠性分析

第五章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果