WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

толщиной 1.15 µm, подслой ванадия толщиной 0.01 µm Соответствующие эквивалентной акустоэлектричеи слой меди толщиной 0.5 µm. При расчете частотных ской схеме, представленной на рис. 4, системы уравхарактеристик фильтра были использованы зависимости нений (18)–(20) описывают комплексные амплитуды rK(h) и квадрата коэффициента электромеханической падающих и прошедших волн, а также комплексные связи k2(h) (необходимой для расчета Ga), полученные амплитуды токов, текуших через преобразователи. Зана основе данных, проведеных в работе [8]. Потери в метим, что RB1 = 0, SC2 = 0 и RA1 = RB2 exp(- jd1), структуре были приняты равными 0.005 dB/.

SB2 = SA1 exp( jd1) и RC1 = RA2 exp(- jd1), Результаты расчета частотной зависимости коэффициSA2 = SC1 exp( jd1), где d1 — расстояние между IDT–A ента передачи фильтра (S21) в 50-омном тракте, прои IDT–BR, d2 — расстояие между IDT–Aи IDT–CR.

веденные изложенным методом, приведены на рис. 7, a.

Решая системы уравнений (18)–(20) относительно Результаты измерения S21 прибором К4-37 представленеизвестных токов можно получить ны на рис. 7, b. По результатам расчета минимальные потери в полосе рабочих частот составили 0.8 dB, а по A A AB I = UAY + UBY + UCYAC результатам измерений — 2.5 dB. Различие в расчетном BA B BC IB = UAY + UBY + UCY, (21) и экспериментальном значениях минимальных вноси IC = UAYCA + UBYCB + UCYC мых потерь, по-видимому, связано с пренебрежением A AB AC BA BC где величины Y, Y, Y, Y, YB, YBC, YCA, Y, YC имеют смысл проводимостей и находятся из решения систем уравнений (18)–(20).

Эквивалентная электрическая схема фильтра, соответствующая системе уравнений (21), представлена на рис. 5. Используя эквивалентную электрическую схему фильтра и величины входных проводимостей из системы (21), можно расчитать S-параметры фильтра.

Фильтр, топология которого приведена на рис. 2, а эквивалентная электрическая схема — на рис. 5, обеспечивает небольшое внеполосное подавление (-30 dB при уровне „плеча“ -10... - 15 dB), поэтому для практического использования необходимо включить не менее двух звеньев последовательно.

Результаты проектирования DMSF-фильтра Для экспериментальной проверки разработанной теории был спроектирован, а затем изготовлен фильтр на центральную частоту 95.5 MHz, и полосу рабочих Рис. 6. Эквивалентная электрическая схема двухзвенного частот 3.5 MHz. Эквивалентная электрическая схема DMSF-фильтра, используемого в стандарте GSM.

Журнал технической физики, 2002, том 72, вып. 88 В.Ф. Дмитриев Рис. 7. Результаты расчета (a) и измерения (b) коэффициента передачи DMSF-фильтра.

Рис. 8. Топология и эквивалентная электрическая схема гибридного DMSF–LADDER-фильтра с повышенным внеполосным подавлением.

при расчете резистивными потерями и электродах на В данной работе предлагается топологический метод рабочих частотах фильтра. Провышенная изрезанность устранения „плеча“ путем использования лестничного экспериментальной характеристики в области „плеча“ фильтра на основе резонаторов на ПАВ вместо второго связана с недостаточной точностью позиционирования звена DMSF-фильтра. Общее число полюсов входной элементов топологии при изготовлении фотошаблона, проводимости при этом сохраняется и равно четырем.

которая составляла 1.5... 2 µm.

На рис. 8, a приведена топология гибридного DMSF– LADDER-фильтра, а на рис. 8, b — его эквивалентная электрическая схема. При одинаковом числе полюсов Гибридный DMSF–LADDER-фильтр входной (выходной) проводимости фильтров, выполненных по предлагаемой топологии и по ранее предлоНедостатком четырехполюсного DMSF-фильтра явженным топологиям [3–5], первый имеет лучшее внеполяется наличие справа на его частотной зависимости лосное подавление, в том числе и в области „плеча“.

коэффициента передачи „плеча“ на уровне примерно -30 dB. В работах [4,5] был предложен способ умень- Параметры топологии резонаторов, входящих в лестничный фильтр, были выбраны на основе метода синшения данного недостатка путем включения емкости теза лестничных фильтров, предложенного в работе [1].

между входом и выходом. Однако при введении емкости наряду с увеличением уровня внеполосного подавления Для получения оптимальной частотной характеристики в области „плеча“ имеет место и уменьшение общего гибридного фильтра полоса пропускания лестничного уровня внеполосного подавления вне области „плеча“. фильтра должна располагаться там же, где и полоса Журнал технической физики, 2002, том 72, вып. Теория и расчет гибридного резонаторного фильтра на поверхностных акустических волнах... на 20 dB, кроме того, увеличился уровень внеполосного подавления слева в непосредственой близости от полосы пропускания фильтра.

Аналогичные результаты можно получить при использовании вместо T-образного лестничного фильтра -образный лестничный фильтр или их комбинацию.

Заключение Предложенные в работе гибридный резонаторный фильтр на ПАВ благодаря сочетанию свойств лестничных фильтров и фильтров на продольных резонансных модах имеет хорошее внеполосное подавление (более 50 dB) во всем диапазоне частот — как вблизи полосы пропускания, так и при значительной отстройке Рис. 9. Результаты расчета обычного DMSF-фильтра стандарот центральной частоты.

та GSM (1) и гибридного DMSF–LADDER-фильтра, топология В качестве части гибридного фильтра, представляюкоторого представлена на рис. 8 (2).

щей собой фильтр на продольных резонансных модах, могут быть использованы как фильтры, состоящие из двух ВШП, так и фильтры, состоящие из трех ВШП.

В качестве лестничной части гибридного фильтра пропускания одного звена DMSF, а входной (выходной) могут быть использованы звенья различных типов. При импеданс лестничного фильтра должен быть согласован оптимальном подборе параметров топологии они дают со входным (выходным) импедансом DMSF-фильтра.

незначительно отличающиеся значения неравномерноВ качестве материала пьезоподложки был выбран сти вносимых потерь в рабочей полосе частот и коэф36 LiTaO3. Основные параметры топологии звена фициента стоячей волны по напряжению. Однако, как DMSF следующие: апертура 65 0; полупериод IDT–A, показал анализ, оптимальным типом звена лестничного IDT–B, IDT–C одинаков и равен 1.0 µm; IDT–A, софильтра для включения на входе и выходе DMSFстоял из 39 электродов, IDT–B и IDT–C состояли из фильтра является звено T-типа.

27 электродов каждый, отражающие структуры RA–B и RA–C состояли из 125 и 85 электродов соответственно;

в качестве материала электродов использовалась алюмиСписок литературы ниевая пленка толщиной 0.34 µm. Для лестничной части гибридного фильтра были использованы следующие зна- [1] Дмитриев В.Ф. // ЖТФ. 2002. Т. 72. Вып. 8. С. 95–102.

чения параметров топологии резонаторов: преобразова- [2] Dmitriev V.F., Osipova N.P. // Proc. International Forum on Wawe Electronics and Its Application. St.Peretsburg, 2000.

тель резонатора из последовательного плеча (RP) имел P. 360–364.

период 0.975 периода IDT–A и состоял из 151 электрода [3] Morita T., Watanabe Y., Tanaka N. et al. // Proc. IEEE при апертуре 410, преобразователь резонатора из поUltrasonics Symposium. 1992. P. 95–104.

следовательного плеча (RS) имел период 1.018 перио[4] Beaudin S., Damphousse S., Cameron T. // Proc. IEEE да IDT–A и состоял из 157 электродов при апертуре Ultrasonics Symposium. New York. P. 389–393.

210. В каждой отражающей структуре резонаторов RP [5] Campbell C.K., Edmondson P.J. // IEEE Trans. on UFFC-48.

и RS было использовано по 120 электродов. Отно2001. Vol. UFFC-48. N 5. P. 1298–1301.

шение периода отражающей структуры к полупериоду [6] Birykov S.V., Martin G., Polevoi V.G. et al. // IEEE Trans. on UFFC-42. 1995. Vol. UFFC-42. N 4. P. 612–618.

преобразователя для резонатора RP составляло 1.015, [7] Дмитриев В.Ф. // ЖТФ. 2002. Т. 72. Вып. 9. С. 93–101.

а для резонатора RS — 0.985. Потери в структуре [8] Rosler U., Cohrs D., Dietz A. // 1995 IEEE Ultrasonics были приняты равными 0.02 dB/. Отметим, что вся Symposium. P. 247–250.

конструкция размещена на одной подложке.

На рис. 9 приведены результаты расчета предложенным методом коэффициента передачи обычно используемого в стандарте GSM-фильтра на 947 MHz (кривая 1), состоящего из двух последовательно включенных звеньев типа приведенного на рис. 2. Там же (кривая 2) приведены результаты расчета подобного фильтра, у которого одно звено исключено, а на входе и выходе оставшегося звена включены T-образные лестничные фильтры, состоящие из резонаторов на ПАВ. Как видно из рис. 9, уровень подавления „плеча“ увеличился Журнал технической физики, 2002, том 72, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.