确定BAW梯形滤波器阶数的方法

1

作者 高杨 贾乐 韩超 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期641-645,共5页

为确定体声波(BAW)梯形滤波器的阶数,使用仿真法研究了滤波器的带外抑制与并、串联薄膜体声波谐振器(FBAR)的电容比Cps和滤波器阶数N的关系。基于FBAR的Mason解析电路模型构建了1~6阶BAW梯形滤波器,Cps取值为1~6,对1~6阶BAW梯形滤波器... 为确定体声波(BAW)梯形滤波器的阶数,使用仿真法研究了滤波器的带外抑制与并、串联薄膜体声波谐振器(FBAR)的电容比Cps和滤波器阶数N的关系。基于FBAR的Mason解析电路模型构建了1~6阶BAW梯形滤波器,Cps取值为1~6,对1~6阶BAW梯形滤波器进行仿真,取滤波器的左带外抑制进行统计并绘制曲线图。此外,BAW梯形滤波器的阶数可包括半阶数,用同样仿真法改变阶数(N=1.5,…,5.5)对滤波器进行仿真。仿真结果表明,当Cps一定时,带外抑制基本随滤波器的阶数等量增加。当滤波器的阶数一定时,带外抑制随Cps的增加而增加。在优化设计时,并、串联FBAR谐振器区面积比(即Cps)一般设置为1~4,在此范围内滤波器阶数每增加一阶,带外抑制平均增加约10dB;滤波器的阶数增加半阶时,带外抑制约增加整阶数的一半,即5dB,而此时通带内的插损基本保持不变。故设计滤波器时,根据设计指标中的带外抑制可初步确定滤波器的阶数。 展开更多

关键词 滤波器 体声波 阶梯型 阶数 带外抑制

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BAW滤波器板上测试夹具设计

2

作者 许夏茜 高杨 袁靖 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第2期149-154,158,共7页

针对体声波(BAW)滤波器与测试仪器间接口形式不同而无法直接测试的问题,设计了一款BAW滤波器板上测试夹具。首先根据经验公式初步确定夹具介质基片厚度,并导入ADS中LineCacl工具,计算出夹具微带线长度、宽度的初始值;在ADS中建立TDR瞬... 针对体声波(BAW)滤波器与测试仪器间接口形式不同而无法直接测试的问题,设计了一款BAW滤波器板上测试夹具。首先根据经验公式初步确定夹具介质基片厚度,并导入ADS中LineCacl工具,计算出夹具微带线长度、宽度的初始值;在ADS中建立TDR瞬态仿真电路,进行微带线阻抗不匹配研究,给出相应的解决方法,将初始设计的夹具结构参数导入ADS进行阻抗匹配复核;选用3款不同中心频率的BAW滤波器作为待测器件(DUT),分别进行了片上探针和板上夹具测试,并将同一滤波器测试结果的散射参数矩阵参量(S11、S12、S21、S22)曲线进行对比。对比结果表明,与片上测试相比,板上测试曲线略有偏移,但两者趋势一致;板上测试S12-S21曲线、S11-S22曲线吻合较好。板上测试结果可为后续去嵌入校准提供比较可靠的初始值。 展开更多

关键词 体声波(baw)滤波器 板上测试 夹具 S参数

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BAW梯型滤波器带外抑制调节电感的优化方法 被引量：3

3

作者 赵坤丽 高杨 蔡洵 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期843-846,共4页

为了使用最小的电感改善体声波(BAW)梯型滤波器的带外抑制,提出了一种BAW梯型滤波器带外抑制调节电感的优化方法,该方法对电感值进行了两次连续优化。首先分析了电感改善BAW梯型滤波器带外抑制的原理、结合单个薄膜体声波谐振器(FBAR)... 为了使用最小的电感改善体声波(BAW)梯型滤波器的带外抑制,提出了一种BAW梯型滤波器带外抑制调节电感的优化方法,该方法对电感值进行了两次连续优化。首先分析了电感改善BAW梯型滤波器带外抑制的原理、结合单个薄膜体声波谐振器(FBAR)的静态电容公式并推导并联FBAR支路串联一个电感的输入阻抗表达式,得到在FBAR谐振区面积较大的并联支路,比在其他支路串联电感,对滤波器带外抑制的改善程度较大、电感值较小,该步确定了电感的最佳位置,随之确定的电感值较小;在此基础上,通过使上述卓越的带外抑制性能退化到带外抑制指标附近,电感值进一步减小。通过以上两次连续优化,能迅速确定一个最小的电感值及所在位置。结合一个31/2阶BAW梯型滤波器,验证了该优化方法的有效性。 展开更多

关键词 体声波谐振器 薄膜体声波谐振器 梯型滤波器 带外抑制 衰减 串联电感

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高性能声学滤波器技术研究进展 被引量：9

4

作者 李晖 米佳 +2 位作者 胡少勤 李左翰 邱海莲 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第5期617-622,共6页

声学滤波器是当前射频前端模块中最核心元器件之一。随着第五代(5G)移动通信技术的深入推进,对滤波器的技术要求也不断提高。近年来,在一些新架构、新材料和先进建模技术的加持下,声学滤波器技术屡有突破,已研制出多种高性能声学滤波器... 声学滤波器是当前射频前端模块中最核心元器件之一。随着第五代(5G)移动通信技术的深入推进,对滤波器的技术要求也不断提高。近年来,在一些新架构、新材料和先进建模技术的加持下,声学滤波器技术屡有突破,已研制出多种高性能声学滤波器。该文对高性能声表面波(SAW)和声体波(BAW)滤波器技术(包括UltraSAW、LowDrift TM和NoDrift TM、I.H.P SAW、XBAR TM、XBAW滤波器等)的研究情况进行了介绍与评述。最后对未来声学滤波器将面临的技术问题做了简要总结。 展开更多

关键词 声学 声波 声表面波(SAW) 体声波(baw) 滤波器 射频前端模块(RFFEM) 第五代移动通信技术(5G)

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一款2.4 GHz WiFi频段FBAR带通滤波器设计 被引量：3

5

作者 唐小龙 刘娅 +7 位作者 蒋平英 张必壮 徐瑞豪 刘繁 张建清 司美菊 吕俊豪 杜雪松 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第2期191-193,198,共4页

该文设计了一款2.4 GHz WiFi频段(2401~2483 MHz)薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器。采用一维Mason电路模型,在ADS中搭建了阶梯形滤波器电路;在HFSS中建立了封装结构和测试电路有限元电磁模型,并在ADS中完成了联合仿真设计。通过微机电系统... 该文设计了一款2.4 GHz WiFi频段(2401~2483 MHz)薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器。采用一维Mason电路模型,在ADS中搭建了阶梯形滤波器电路;在HFSS中建立了封装结构和测试电路有限元电磁模型,并在ADS中完成了联合仿真设计。通过微机电系统(MEMS)工艺制备与测试,滤波器在2401~2483 MHz频段的插入损耗≤2.2 dB。在2520~2900 MHz处,带外抑制≥40 dB,滤波器体积仅1.1 mm×0.9 mm×0.65 mm。 展开更多

关键词 薄膜体声波谐振器(FBAR) WiFi频段 体声波(baw) 滤波器 Mason模型

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体声波滤波器的电磁-热耦合仿真方法 被引量：2

6

作者 高杨 韩超 许夏茜 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第5期617-620,共4页

为了快速有效地得到体声波(BAW)滤波器在给定功率水平下的3D温度分布,提出一种电磁-热耦合仿真方法。首先搭建BAW滤波器的热仿真模型,并设置电磁-热耦合求解方式;然后由热仿真模型生成BAW滤波器的电磁模型,以提取BAW滤波器电磁模型中的... 为了快速有效地得到体声波(BAW)滤波器在给定功率水平下的3D温度分布,提出一种电磁-热耦合仿真方法。首先搭建BAW滤波器的热仿真模型,并设置电磁-热耦合求解方式;然后由热仿真模型生成BAW滤波器的电磁模型,以提取BAW滤波器电磁模型中的导体损耗。最后以提取的损耗作为热仿真的热源,并由电磁-热耦合仿真得到滤波器的3D温度分布。仿真结果表明,在输入功率为1 W时,该BAW滤波器的7只谐振器中,第一只串联谐振器和第一只并联谐振器分别为最热的串联谐振器和最热的并联谐振器;滤波器案例中的热点温度为81.472℃,出现在第一只并联谐振器的顶电极中;冷点温度为49℃,出现在第三只并联谐振器的压电层中。 展开更多

关键词 体声波滤波器 体声波谐振器 电磁-热耦合 温度分布 热源

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体声波双工器的优化设计方法 被引量：3

7

作者 高杨 蔡洵 黄振华 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期679-682,共4页

体声波(BAW)双工器中Rx滤波器对Tx滤波器的负载效应,会使Tx滤波器的插入损耗性能退化而带外抑制性能过剩,进而使得BAW双工器性能不佳。为了解决这一问题,提出了一种BAW双工器的优化设计方法。设置BAW双工器中Tx滤波器的串联薄膜体声波... 体声波(BAW)双工器中Rx滤波器对Tx滤波器的负载效应,会使Tx滤波器的插入损耗性能退化而带外抑制性能过剩,进而使得BAW双工器性能不佳。为了解决这一问题,提出了一种BAW双工器的优化设计方法。设置BAW双工器中Tx滤波器的串联薄膜体声波谐振器(FBAR)单元谐振区面积,及并联FBAR单元与串联FBAR单元谐振区面积比值为两组优化变量,通过牺牲Tx滤波器过剩带外抑制性能的方式,采用基于梯度的优化算法计算得到了两组优化变量的最终取值。以一个工作在FDD-LTE band 7的BAW双工器优化设计案例展示了该方法的应用流程。优化设计结果的仿真验证表明,Tx滤波器的插入损耗性能从2dB提升至1.1dB,带内波动性能从1dB提升至0.3dB。由此验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 体声波(baw) 双工器 滤波器 负载效应 谐振区面积 优化变量

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具有小杂波激励的新切型基片——Y-78°X-90°LiNbO_3 被引量：1

8

作者 欧黎 黄广伦 秦廷辉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1993年第1期9-12,共4页

本文给出低杂波激励新切型基片——Y-78°X-90°LiNbO_3的一些研究结果,它是一种比常用的几种LiNbO_3基片在更宽的频带范围内有更低的杂波激励,它有中等的机电耦合系数和温度系数.是一种较好的中等带宽SAW滤波器基片材料.

关键词 滤波器 体波抑制 声表面波器件

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体声波滤波器功率容量的评估方法

9

作者 高杨 韩超 袁靖 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第6期765-769,共5页

为了解决在体声波(BAW)滤波器的设计中对功率容量指标考虑欠缺的问题,提出了一种BAW滤波器功率容量的评估方法。首先通过BAW滤波器在特定输入功率和环境温度下的声-电磁-热多物理场仿真,得到在自热效应下各单元谐振器的叠层温度平均值;... 为了解决在体声波(BAW)滤波器的设计中对功率容量指标考虑欠缺的问题,提出了一种BAW滤波器功率容量的评估方法。首先通过BAW滤波器在特定输入功率和环境温度下的声-电磁-热多物理场仿真,得到在自热效应下各单元谐振器的叠层温度平均值;然后将叠层温度平均值作为设计参量引入到Mason模型中,搭建含温度参量的Mason(T)(T为温度)模型;最后在Mason(T)模型中模拟BAW滤波器的传输曲线,根据在全温度范围内各项性能指标是否超标来评估BAW滤波器的功率容量水平。仿真结果表明,在输入功率为23 dBm、环境温度为全温度范围(-25~85℃)时,BAW滤波器的各项指标均未超标;在输入功率为30 dBm、环境温度为30℃时,BAW滤波器的上频带插入损耗和带外抑制已超标,性能出现明显退化。 展开更多

关键词 体声波滤波器 多物理场 自热效应 功率容量 评估方法

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薄膜体声波滤波器的材料、设计及应用 被引量：5

10

作者 蒋松涛 吴孟强 +1 位作者 吴勇 张树人 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期21-24,共4页

薄膜体声波谐振器及滤波器具有工作频率高、工艺简单、尺寸小、易于集成等优点,成为目前应用于高频通信前置滤波器的首选。系统介绍了用于薄膜体声波谐振器的几种主要材料(AlN、ZnO、PZT)的具体特点、制备工艺及薄膜体声波谐振器与滤波... 薄膜体声波谐振器及滤波器具有工作频率高、工艺简单、尺寸小、易于集成等优点,成为目前应用于高频通信前置滤波器的首选。系统介绍了用于薄膜体声波谐振器的几种主要材料(AlN、ZnO、PZT)的具体特点、制备工艺及薄膜体声波谐振器与滤波器的结构、设计及其应用。 展开更多

关键词 体声波 谐振器 滤波器 压电薄膜

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基于硅表面加工工艺的射频体声波滤波器研究 被引量：3

11

作者 丛鹏 刘燕翔 +1 位作者 任天令 刘理天 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第1期1-3,共3页

计算并讨论了由电极 -压电薄膜 -电极的三明治结构组成的体声波谐振器在有衬底情况下的阻抗 ,特别说明了厚的支撑膜对滤波器性能的严重影响。同时比较了在制作体声波滤波器时硅的体加工工艺和表面加工工艺的优劣 。

关键词 滤波器 揩振器 微电子机械系统 体声波 射频 硅 表面加工

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布喇格反射型宽带单晶薄膜体声波滤波器 被引量：1

12

作者 王晓学 帅垚 +6 位作者 田本朗 白晓园 吕露 简珂 罗文博 吴传贵 张万里 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第3期303-306,共4页

该文研究了一种新型布喇格反射型薄膜体声波(BAW)滤波器的设计方法与制备技术。BAW器件选择机电耦合系数较大的Y43°-铌酸锂(Y43°-LN)单晶薄膜作为压电层材料,并以苯并环丁烯(BCB)作为晶圆键合层,采用离子注入剥离法将亚微米... 该文研究了一种新型布喇格反射型薄膜体声波(BAW)滤波器的设计方法与制备技术。BAW器件选择机电耦合系数较大的Y43°-铌酸锂(Y43°-LN)单晶薄膜作为压电层材料,并以苯并环丁烯(BCB)作为晶圆键合层,采用离子注入剥离法将亚微米厚度的Y43°-LN单晶薄膜转移至具有布喇格反射层的衬底。BCB既作为键合层,也作为布喇格反射层的第一低声阻抗层,实现了单晶BAW滤波器的制备。设计并制备了三阶BAW滤波器,中心频率为2.93 GHz,绝对带宽和分数带宽分别为247 MHz和8.4%。结果表明,采用薄膜转移技术制备的高机电耦合系数LN单晶薄膜能够实现大带宽BAW滤波器的制备。 展开更多

关键词 baw滤波器 离子注入剥离法 铌酸锂单晶薄膜 机电耦合系数 苯并环丁烯

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纳米晶PZT薄膜叠层型体声波滤波器的研究

13

作者 楚合群 陈剑鸣 +1 位作者 吴光敏 周莹 《纳米科技》 2010年第1期11-14,共4页

设计了一个以纳米晶PZT为压电薄膜的叠层型体声波滤波器（SCFBAF），并在ANSYS11．0中用3D有限元方法对其幅频特性进行仿真与研究，实验结果表明，该SCFBAF工作在682．64MHz时带宽约为280kHz，1781．36MHz时约为320kHz，能满足高工作频... 设计了一个以纳米晶PZT为压电薄膜的叠层型体声波滤波器（SCFBAF），并在ANSYS11．0中用3D有限元方法对其幅频特性进行仿真与研究，实验结果表明，该SCFBAF工作在682．64MHz时带宽约为280kHz，1781．36MHz时约为320kHz，能满足高工作频率、窄带宽的需要。相比传统滤波器，该种SCFBAF具有可集成和低功耗等优点，将在下一代无线通信射频前端系统中发挥重要作用。 展开更多

关键词 纳米晶PZT薄膜 体声波 滤波器 谐振器 梅森模型

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体声波滤波器群时延波动的两种计算方法

14

作者 袁靖 高杨 任万春 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第4期444-447,共4页

为了使矢量网络分析仪测得的S参数能便捷地计算体声波(BAW)滤波器的群时延波动,分别提出了在MATLAB、ADS中计算BAW滤波器群时延波动的两种方法。该文分别介绍了利用MATLAB编程和在ADS中计算群时延波动及流程,并对两种方法进行了比较;同... 为了使矢量网络分析仪测得的S参数能便捷地计算体声波(BAW)滤波器的群时延波动,分别提出了在MATLAB、ADS中计算BAW滤波器群时延波动的两种方法。该文分别介绍了利用MATLAB编程和在ADS中计算群时延波动及流程,并对两种方法进行了比较;同时还指出在ADS中使用“delay(S12)”和“group_delay”计算群时延波动的区别。结果表明,用MATLAB与在ADS中使用“group_delay”计算的群时延波动基本吻合,均能准确计算出BAW滤波器的群时延波动。 展开更多

关键词 体声波滤波器 相频特性 群时延波动 S参数 计算方法

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基于改进人工蜂群算法的体声波滤波器自动布局

15

作者 谭鹏辉 郭辉辉 +1 位作者 安嘉乐 刘婷婷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第12期3660-3665,共6页

针对体声波(BAW)滤波器布局中芯片面积利用率低、设计周期长、制造成本高等问题,提出了一种基于改进人工蜂群算法的BAW滤波器自动布局方法。首先,构建了自动布局的评价模型,通过结合利用圆形容器的顺序布局和基于旋转角度编码的聚拢布... 针对体声波(BAW)滤波器布局中芯片面积利用率低、设计周期长、制造成本高等问题,提出了一种基于改进人工蜂群算法的BAW滤波器自动布局方法。首先,构建了自动布局的评价模型,通过结合利用圆形容器的顺序布局和基于旋转角度编码的聚拢布局来简化自动布局的难度;同时,采用了一种改进人工蜂群算法去搜寻BAW滤波器的最优顺序布局和聚拢布局方案;最后,结合多组BAW滤波器的设计案例验证自动布局算法的有效性,其布局有效面积占比提升约17%,整体布局呈方形,且完成滤波器的自动布局仅需30 min。结果表明在保证BAW滤波器性能的前提下,提出算法可有效提升芯片面积利用率、大幅缩减滤波器的设计周期。 展开更多

关键词 baw滤波器 改进人工蜂群算法 自动布局 顺序布局 聚拢布局

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三维体声波滤波器芯片电-力-热耦合建模与仿真

16

作者 陈士涛 洪思成 +3 位作者 赵烁 汪伟 赖志国 左成杰 《中国高新科技》 2024年第8期84-85,94,共3页

为了直接、高效地建模和分析实际复杂的三维(3D)体声波(BAW)滤波器结构电-力-热耦合效应,文章采用一种基于有限元方法的电-力-热耦合算法。首先,建模BAW滤波器的3D几何模型,设置几何结构内部的材料属性以及材料参数。其次,构建基于有限... 为了直接、高效地建模和分析实际复杂的三维(3D)体声波(BAW)滤波器结构电-力-热耦合效应,文章采用一种基于有限元方法的电-力-热耦合算法。首先,建模BAW滤波器的3D几何模型,设置几何结构内部的材料属性以及材料参数。其次,构建基于有限元(FEM)算法的固体力学和静电场耦合的电-力耦合算法。然后,在电-力耦合算法基础之上考虑BAW滤波器内部由于压电材料在工作过程中机械损耗产生的热耗散问题,建立直接求解的电-力-热耦合算法。该电-力-热耦合算法使用COMOSL软件内部的一种新型自主化的画网格技术。最终,得出一个工作带宽在2.27~2.44GHz,带内损耗在3dB以内,带外抑制在-20dB以下的BAW滤波器内部电-力-热耦合仿真结果。 展开更多

关键词 baw滤波器 有限元方法 电-力-热耦合算法 力-热分析

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压电石英体声波器件的应用特点及发展趋势

17

作者 陈志远 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1993年第2期1-5,共5页

压电石英晶体具有高Q值和高稳定的性能,用它作成的体声波谱振器件有十分优良的稳定频率、选择频率和传感的功能,具有损耗低、体积小、寿命长和可靠性高的特点.广泛地应用于军、民用的各种电子装置中,是现代电子工程中不可缺少的关键元器... 压电石英晶体具有高Q值和高稳定的性能,用它作成的体声波谱振器件有十分优良的稳定频率、选择频率和传感的功能,具有损耗低、体积小、寿命长和可靠性高的特点.广泛地应用于军、民用的各种电子装置中,是现代电子工程中不可缺少的关键元器件.文章综述性地介绍了各种体声波器件的应用特点及现代电子工程对其提出越来越高的要求;对当前国内外的技术水平、发展趋势及采用新技术的途径等均分别作了叙述. 展开更多

关键词 压电石英晶体 体声波器件 谐振器

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射频前端声学滤波器研发态势研究

18

作者 李秾 蒲文华 孙慧娄 《高技术通讯》 北大核心 2024年第12期1318-1329,共12页

射频(RF)前端是无线通信系统的关键组成部分,而射频前端滤波器则是射频前端中的核心元器件。声学滤波器因其在性能、成本和尺寸上的综合优势,已成为移动通信领域应用的主流滤波器。本文基于专利数据,结合产业数据,对射频前端声学滤波器... 射频(RF)前端是无线通信系统的关键组成部分,而射频前端滤波器则是射频前端中的核心元器件。声学滤波器因其在性能、成本和尺寸上的综合优势,已成为移动通信领域应用的主流滤波器。本文基于专利数据,结合产业数据,对射频前端声学滤波器领域研发态势进行分析,并得到相关结论。 展开更多

关键词 射频(RF)前端 声学滤波器 声表面波(SAW) 体声波(baw) 专利分析

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