射频宽带低插损纵向DMS声表面波滤波器的研制

摘要

近年来移动通讯系统飞速发展，第三代通信系统的广泛使用，下一代通信系统的未雨绸缪，使得不论是通信基站系统还是用户端的移动手持设备都需要多模式、多频段进行工作，声表面波滤波器由于其频率选择性高、损耗低、体积小、性价比高、等优点使得声表面波滤波器广泛的应用于移动通信系统中，这给声表面波滤波器带来了巨大市场，射频宽带低损耗的声表面波滤波器成为研发热点。
　　本文的内容包括研究谐振型纵向耦合声表面波滤波器的基本理论和设计方法，滤波器的仿真方法、设计流程、制作工艺和测试方法，并在研究理论的基础上完成中心频率工作在460MHz宽带低损耗滤波器的仿真、设计、制作、测试和结果分析。
　　谐振型滤波器是通过滤波器内的两个谐振波的频率差来形成通带。考虑到纵向耦合滤波器的低频阻带抑制能力强、高频阻带抑制能力较弱。设计时，设计两个单独的性能相同的纵向耦合滤波器，之后将两个滤波器在电学端口相连，构成级联结构，从而在保证纵向耦合滤波器的通带宽度、插入损耗、带内纹波等性能的同时,提高滤波器在高频阻带的抑制能力。在设计纵向耦合滤波器时，由于影响滤波器性能的结构参数较多，传统方法是依据设计者的经验通过手动来调节滤波器的结构参数来设计出满足要求的滤波器，本文引入多目标同步优化的遗传算法来收索滤波器的最优结构参数，实现滤波器的最优结构参数的搜索的智能化。
　　通过试验对传统光刻工艺、苯处理lift-off工艺、反转胶lift-off工艺进行比较，最后选择能避免钻蚀现象的反转胶lift-off工艺制作线宽精度为2μm纵向耦合滤波器。在测试过程中通过对不同结构参数的滤波器的性能进行测试分析了声波传输模式、孔径、电极厚度、换能器叉指周期、寄生参数等结构参数对器件性能的影响。

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第一章 绪论

1.1 应用背景

1.2 发展及研究概况

1.3 本文研究的内容及意义

第二章 研究声表面滤波器

2.1 指换能器的基本结构、工作原理和基本特性

2.2 声表面滤波器的基本结构及工作原理

2.3 声表面波滤波器的基本类型

第三章 纵向耦合滤波器建模与仿真设计

3.1 纵向耦合谐振器

3.2 滤波器的耦合模研究

3.3 滤波器建模与仿真

3.4 研究结构参数对仿真结果的影响

第四章 滤波器结构参数的多目标优化设计

4.1 声表面波滤波器的优化设计

4.2 DMS滤波器最优结构参数搜索与分析

第五章 制作滤波器与测试分析

5.1 滤波器的制作

5.2 滤波器的测试与分析

5.3 单DMS滤波器的测试、分析

5.4 双DMS滤波器级联结构的测试、分析

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果