一种适用于毫米波段的新型集成平面回音壁模介质谐振器

本文根据回音壁模的特性，讨论了一种适用于毫米波段的新型集成平面回音壁模介质谐振器。采用Ｘ．Ｈ．Ｊｉａｏ（１９８７）的分析思想，导出了特征方程，并进行了详细的理论分析和谐振频率的数值计算，计算结果与有关文献相当吻合。结果表明，该谐振器特别适用于毫米波集成电路。     

Design and analysis of a structure-based microstrip bandpass filter

A structure-based microstrip passband filter with the center frequency of 2.6 GHz was put forward by using double-mode resonator based on defected ground structure （DGS） technology. A double-mode coupling resonator combined with DGS structure was used to achieve the resonance frequency and the filter size. CST microwave studio was used to optimize the attenuation performance to get the filter parameters. A structure-based passband filter was fabricated. Simulation is consistent with the measurement. Performance shows that the proposed filter could be suitable for the time division-long term devolution （TD-LTE） microwave systems at 2.6 GHz.     

含源-负载交叉耦合的准椭圆函数滤波器设计

该文首先提出了含源-负载交叉耦合滤波器的等效网络模型,并给出了这种结构的传输函数t(s)以及矩阵的综合方法。由含源-负载交叉耦合二端口网络的短路导纳矩阵推导了耦合矩阵M中MSL、MSi和MiL的一般表达式。最后,设计了一种新颖结构的含源-负载交叉耦合的微带滤波器,对其进行了仿真与制作,实测结果与仿真值、理论值吻合较好。     

谐振式力传感器敏感结构的研究

利用材料力学及弹性力学法，对石英晶体谐振式力传感器的悬臂梁结构进行了研究，得出了双梁单岛及三梁单岛悬臂梁结构的力转移系数，在与实验结果进行了比较后证明，支承结构的理论推导与实验结果一致。     

电极对薄膜体声波谐振器性能的影响

采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics仿真了三维结构的谐振器,探讨了不同的顶电极形状对谐振器性能的影响。有效机电耦合系数(k2teff)随电极-压电层厚度比增大而减小,其中电极形状为三角形的谐振器在厚度比为0.05时获得最大k2teff(5.73%)。品质因数Q值变化趋势与k2teff相反,由三角形电极在厚度比为0.25时,获得最大Q值为1 314。不同电极形状的谐振器的优值随电极-压电厚度比先增大后减小,最大值为65.4,由正方形电极在比值为0.15时获得。     

用于射频滤波器的LN单晶薄膜XBAR的性能研究

基于铌酸锂(LN)薄膜的横向激发体声波谐振器(XBAR)能够兼具大机电耦合系数(K²)和高谐振频率(f)特性,有望满足5G应用的频段要求。然而,常规LN薄膜单层XBAR结构的温度稳定性较差,频率温度系数(TCF)较低。该文提出一种具有SiO₂温度补偿层的SiO₂/LN双层结构XBAR,并建立了精确分析层状结构XBAR的有限元模型。理论分析表明,该双层结构XBAR上激励的主模式是一阶反对称(A1)兰姆波。通过合理优化结构参数配置,能够获得高谐振频率(f～4.75 GHz)和大机电耦合系数(K²～8%),同时其温度稳定性也得到显著改善(TCF～-36.1×10^-6/℃),相较于单层XBAR结构提高了近70×10^-6/℃,这为研制温补型高频、大带宽声学滤波器提供了理论基础。     

超大带宽高频XBAR谐振器研究

随着第五代移动通信(5G)时代的到来,高频、大带宽的谐振器成为通信行业的迫切需求。该文设计制备了一款可实现高频超大带宽的横向激发体声波谐振器(XBAR)。该谐振器A1模式的谐振频率为5.81 GHz,机电耦合系数可达39.6%,Q-3 dB为248;A3模式的谐振频率高达17.04 GHz,机电耦合系数为7.0%。该谐振器A1和A3模式的频率温度漂移系数(TCF)分别为-72.6×10^-6/℃和-38.5×10^-6/℃。此外,该文还提出了一种新型叉指电极(IDT)结构,该结构可以抑制寄生模式,提升谐振器性能。     

屏蔽壳结构高Q值混合谐振器集成带通滤波器

提出了一种基于混合谐振器的新型二阶带通滤波器,该混合谐振器由微带线和一个短路的铜柱线组 成,这可以利用射频收发系统的结构件空间,并方便与平面微带电路集成,以提高滤波器的品质因数,它的无载Q 值 为455,高于传统的微带谐振器。而且,通过源负载耦合和混合电磁耦合的方法,在通带两边分别有一个可调的传输 零点,提高滤波器带外抑制特性。实验结果表明,测试结果与仿真数据吻合良好。     

基于等效磁表面的层叠型介质谐振器天线

提出了一种基于等效磁表面的层叠型介质天线,同时具有宽带和高增益等特点。设计采用两片高介电常数的薄介质片,构造出两个等效磁表面,结合金属地的等效电表面,可以在“电-磁"以及“磁-磁"的边界条件中获得两个独立的TE^y₁₁₁ 模式。通过合并这两个模式可以有效拓展天线的工作带宽,同时,等效磁表面的引入还可以提高天线的增益。天线的仿真和测试结果一致性良好,其|S11|<-10 dB 的相对带宽约为36%,最大增益在6.3 GHz 处达到8.4 dBi。另外,该天线的辐射单元均由低损耗的介质构成,辐射效率高,使其在未来无线通信系统中具备一定的应用前景。     

掺钪AlN材料特性及HBAR器件性能研究

该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR),研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明,当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时,压电应力系数e₃₃增加、刚度 下降,导致Al₁-_xSc_xN压电薄膜的机电耦合系数 从5.6%提升至15.8%,从而使HBAR器件的有效机电耦合系数 提升了3倍。同时,当Sc掺杂摩尔分数达25%时,Al₁-_xSc_xN(x为Sc掺杂摩尔分数)压电薄膜的声速下降13%,声学损耗提高,导致HBAR器件的谐振频率和品质因数降低。