通信系统中基于声表面波谐振器的高频带通滤波器设计

摘要

由于声表面波滤波器具有一致性好、适合大规模生产、性能优异的特点,在导航、电视中频、通信等领域都有着广泛的应用。随着移动通信的发展,人们对声表面波器件提出了新的要求,主要是小型化、低插入损耗、良好的矩形系数等。
　　 本文主要研究以梯形滤波器为基础设计一个中心频率为1.95GHz的带通滤波器。首先介绍了声表面波的基本性质,叉指换能器的工作原理,介绍了叉指换能器的三种常用模型,分析了影响换能器性能的二阶效应。之后介绍了声表面波滤波器中应用极为广泛的横向滤波器,并从理论上分析了横向滤波器的频率响应,通过仿真验证了理论的正确性。
　　 介绍了声表面波单端口谐振器与双端口谐振器,分析了其工作原理和等效电路。推导了由单端口谐振器构成的梯形带通滤波器的频率响应。根据设计目标,分别分析了谐振器电容比、级联数N对频率的影响,输入端并联电容对频率的影响以及并联路串联电容对频率的影响,最后在五阶梯形结构基础上引入额外的电容和电感元件。仿真结果表明,通带内更加平稳,过渡带更加陡峭,最终的频率响应完全达到了设计指标要求。