BNKLT无铅压电陶瓷中频滤波器的研制

采用本组发明的[Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5]TiO3(BNKLT)系无铅压电陶瓷,研制了单片式中频陶瓷滤波器。该体系陶瓷具有较高的使用温度,在160℃以上仍具有较强压电性。利用此体系材料,采用轮廓振动模式,制作了插损约为3 dB,中心频率约为530 kHz,带宽约为8.8 kHz,左、右选择性均良好的无铅压电陶瓷单片式中频滤波器。除中心频率以外,各项指标均与村田公司同类含铅陶瓷中频滤波器(SFU系列)产品相当,具有良好的应用前景。     

乙醇基溶胶 凝胶法制备BNKLT粉体及压电陶瓷

以乙醇为溶剂,氧化物和碳酸盐为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了Bi0.5(Na0.7K0.2Li0.1)TiO3(BNKLT)纳米粉体和无铅压电陶瓷.利用IR,TG-DSC,XRD,SEM等测试技术研究了乙醇基Sol-Gel法制备BNKLT纳米粉体及无铅压电陶瓷的工艺参数.实验表明,乙酰丙酮与钛酸四丁酯的摩尔比N≥1.0时,反应温度60℃,pH=2.0～2.5时,能制备出稳定性良好的乙醇基溶胶,凝胶在600℃内预烧即可获得单一钙钛矿结构的BNKLT纳米粉体,晶粒大小约(O)20 nm,并于1 050 ℃条件下烧结出致密度较高的陶瓷.性能测试表明,该方法制备的压电陶瓷俱有优良的电学性能:压电常数d33=192 pC/N,机电耦合系数kp=0.32,介电常数εr=1 096,介电损耗tan δ=0.039,品质因数Qm=79.     

乙醇基溶胶 凝胶法制备BNKLT无铅压电薄膜

以乙醇作溶剂,氧化物和碳酸盐为原料,利用溶胶 凝胶法制备了Bi0.5(Na0.7K0.2Li0.1)TiO3(BNKLT)无铅压电薄膜。通过红外光谱(IR)、同步热分析仪(TG DSC)、X线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等分析了乙醇基溶胶 凝胶法制备BNKLT压电薄膜的工艺参数。结果表明,乙酰丙酮与Ti(OC4H9)4的物质的量比(N)≥1.0时,反应温度40~60 ℃,pH=2.0~2.5,能获得稳定性良好的乙醇基溶胶;采用旋涂法制备的湿膜在600 ℃热处理30 min后,可得表面光亮平整,厚度均一,致密性良好,单一钙钛矿结构的BNKLT无铅压电薄膜。     

从PZT体系看无铅压电陶瓷的可能应用

总结了主要以(Bi0.5Na0.5)TiO3和NaNbO3为基的无铅压电陶瓷的性能，以Pb(Ti，Zr)TiO3基二元系、三元系压电陶瓷的性能与应用为参考，分析了无铅压电陶瓷可能的器件应用。此外，还对拓宽无铅压电陶瓷应用需要改进的性能提出了建议。     

[Bi0.5(Na1-xAgx)0.5]1-yBayTiO3系压电陶瓷研究

用Ag 和Ba2 部分取代(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的A位离子,获得了一类具有钙钛矿结构的新型无铅压电陶瓷体系,并申请了国家发明专利。该体系压电陶瓷的分子式可用[Bi0.5(Na1-xAgx)0.5]1-yBayTiO3表示。当x=0.06,y=0.06时,该压电陶瓷的压电常数d33为168 pC/N,机电耦合系数kp为0.31;掺入适量锰离子可将该陶瓷的机械品质因数Qm提高到160以上,同时其介电损耗tanδ可降低至0.020。该无铅压电陶瓷体系可采用传统陶瓷工艺和电子陶瓷公司在工业生产中使用原料来制备,其制备工艺性很好。     

Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3系陶瓷的压电性质与微观结构

利用传统陶瓷工艺制备了Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3系无铅压电陶瓷,研究了该陶瓷的压电性质与微结构。研究结果表明,Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3陶瓷的压电常数d33=142.2 pC/N、机电耦合系数kp=0.315;随着K+含量的增加,陶瓷晶粒尺寸有细化的趋势;低K+含量时,陶瓷晶粒的“棱角”相当“钝化”,而高K+含量时,陶瓷晶粒的“棱角”明显而“尖锐”,K+促进了陶瓷晶粒在特定方向的生长;对Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3陶瓷进行了A位离子改性研究,提出了新型的压电性质优良的BNT基无铅压电陶瓷体系。     

关于无铅压电陶瓷及其应用的几个问题

综合分析无铅压电陶瓷在压电陶瓷材料中的地位,指出要想让无铅压电陶瓷完全取代铅基压电陶瓷在现阶段是不可能的,但对大量的压电中端应用和低端应用,无铅压电陶瓷材料与器件大有用武之地;给出了目前无铅压电陶瓷研究的主要体系,包括BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷和铌酸盐系无铅压电陶瓷;分析了当前无铅压电陶瓷研究开发应注意的问题,并对今后研究开发的相关方向,如提高机电耦合系数(k)、压电常数(d)和机械品质因数(Qm)等,提出了一些建议。     

NBT基无铅压电陶瓷滤波器

主要研究了用改性的(NaBi)0.5TiO3(NBT)基无铅压电材料制作的压电陶瓷滤波器。在研究过程中出现很多不同于以往的情况，这些一方面是由于NBT基材料与传统PZT基材料的介电性能有较大差异造成的，另一方面说明NBT基材料的压电性能较PZT基材料还有进一步提高的必要。     

无铅压电叠层驱动器极化工艺及驱动性能研究

为提升Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NBT-KBT)系无铅压电陶瓷压电性能,开发新型无铅压电叠层驱动器,该文采用单因素方差分析与正交试验设计方法优化研究了0.8NBT-0.2KBT压电陶瓷的极化工艺,最优极化工艺为极化电场6kV/mm,极化温度70℃,极化时间50 min,保压时间21 min,测得压电系数d33达到108pC/N;制备了无铅陶瓷叠层驱动器,并基于三角放大原理和柔性铰链结构设计一种新型外置放大机构,分别对有无外置放大机构的叠层驱动器微位移量进行对比测试,结果表明,与有外置放大机构的叠层驱动器相比,直接驱动的叠层驱动器位移量放大了3.7倍,在150V驱动电压下位移量达到25μm。这种无铅压电陶瓷驱动器具有大位移量、稳定性及低成本等特性,有望应用于微精密定位系统领域。     

无铅压电陶瓷研究开发进展

无铅压电陶瓷的研究和开发是当前压电铁电材料领域的研究热点之一。该文结合近期国内外有关无铅压电陶瓷论文．综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了BaTi03基无铅压电陶瓷、Bi1／2Na1／2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、NaNbO3基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷及钨青铜结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能。     

PCM编解码器中高性能开关电容滤波器设计

基于PCM(Pulse-Code-Modulation, 脉冲编码调制)语音编解码器设计了其中的发送端开关电容滤波器,包括高通滤波器和低通滤波器.对高通滤波器和低通滤波器的设计分别采用两种不同的方法--级联法和梯形法,然后把这两部分级联起来就实现了带通滤波器.仿真结果表明开关电容带通滤波器通带波纹0.24 dB,阻带衰减37 dB,对60 Hz以下频率的衰减大于32 dB,动态范围达到90 dB,满足D4信道处理单元发送滤波器的技术要求[1].设计的开关电容滤波器在一款PCM语音编解码芯片中成功实现.     

114.3~123 GHz六阶带通滤波器设计

基于经典的半波长滤波器理论,设计了一种用于太赫兹通信系统的半波长磁耦合矩形波导带通滤波器。仿真结果表明,该滤波器中心频率为118 GHz,通带为114.3~123 GHz,相对带宽为7.4%;在131.8 GHz处的抑制度大于30 dB,通带插入损耗小于0.8 dB,通带回波损耗大于20 dB。经过实物测试,测试结果与仿真结果基本一致。这种滤波器的结构简单,制作难度低。     

Compact and selective lowpass filter with spurious suppression

A novel coplanar-type compact and selective lowpass filter is proposed. It consists of a simple high-impedance transmission line loaded with capacitors. Spurs are completely suppressed, with an attenuation larger than 20 dB outside the passband. The return loss is greater than 16 dB in the passband and the attenuation slope is more than 500 dB/decade for a 0.6 /spl lambda/-long filter.     

AN ANTI-ALIASING FILTER FOR ∑△ ADC

An anti-aliasing filter for ADCs using a combination of active RC and analog FIR filters is presented in this letter. The first order active RC filter is set at 100kHz to minimize the die size and variations of linear phase and gain in 0-4kHz passband. The 2-tap FIR filter provides more than -53dB attenuation at 2MHz 4kHz frequency range. The proposed filter achieved more than -76dB attenuation at sampling frequency with 0.01 phase linearity and 0.02dB gain variation within 0-4kHz bandwidth. The active die area of the fully differential filter is 0.17mm2 in 0.5um CMOS technology. The experimental and simulation results have been obtained and the feasibility of the proposed method is shown.     

AN ANTI-ALIASING FILTER FOR ∑△ ADC

An anti-aliasing filter for ∑△ ADCs using a combination of active RC and analog FIR filters is presented in this letter. The first order active RC filter is set at 100kHz to minimize the die size and variations of linear phase and gain in 0-4kHz passband. The 2-tap FIR filter provides more than -53dB attenuation at 2MHz ±4kHz frequency range. The proposed filter achieved more than -76dB attenuation at sampling frequency with ±0.01° phase linearity and ±0.02dB gain variation within 0-4kHz bandwidth. The active die area of the fully differential filter is 0.17mm2 in 0.5μm CMOS technology. The experimental and simulation results have been obtained and the feasibility of the proposed method is shown.     

Design of a 2-pole LTCC filter for wireless communications

This letter outlines the designing and manufacture of a miniaturized bandpass filter realized by low-temperature cofired ceramic (LTCC) technology for wireless products. The bandpass filter with a central frequency of 1950 MHz and a 5% passband is designed as a three-dimensional (3-D) structure based on lumped components. The design technique based on cascading overall circuit into blocks and computer-aided design of electrical circuit is presented. Experimental measurements were compared with modeling. The insertion losses in the passband (100 MHz) were less than 2 dB and the attenuation more than 20 dB in the stopband. The area occupied by the filter is 6.6/spl times/6.6/spl times/0.836 mm/sup 3/ in plane.     

基于SIW技术的毫米波滤波器研究与设计

基于基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）结构设计了两款四阶的耦合带通滤波器,使用三维全波电磁场仿真软件HFSS对设计的两款滤波器进行了仿真设计和优化.由仿真结果分析得出,两款滤波器的工作频率均位于毫米波频段.第一款SIW滤波器实现了切比雪夫型响应,中心频率为20 GHz,带宽为2 GHz,通带内的插入损耗低于1.5 dB,回波损耗低于-20 dB,在阻带中对信号的衰减程度可以达到50 dB.第二款SIW滤波器实现了准椭圆函数型的响应,中心频率为29.1 GHz,带宽为300 MHz,通带内的插入损耗低于1 dB,回波损耗低于-20 dB,在通带到阻带的过渡中实现了两个陷波点.仿真结果表明,在毫米波滤波器设计中引入SIW结构,有利于优化滤波器尺寸,得到较好的滤波器性能指标,是毫米波滤波器发展的一个重要方向.     

基于多节SIRs的新型四通带滤波器设计

提出了一种基于多节1/2波长SIRs的具有通带可控的紧凑型四通带滤波器。该滤波器由上下两个谐振器A和B组成,谐振器A由两节1/2波长SIRs中心加载一段短路枝节组成,控制第二和第三通带;谐振器B由三节1/2波长SIRs中心加载一段短路枝节组成,控制第一和第四通带,最终得到了尺寸为8.09 mm×14.12 mm(0.10λ_g×0.17λ_g)的四频带通滤波器。实验结果表明,该滤波器的通带可控并且满足低损耗的要求,4个通带的中心频率分别为2.22/3.66/5.63/7.52 GHz,插入损耗分别为0.32/0.41/1.38/0.43 dB,每个通带的回波损耗都优于20 dB,实验结果与理论分析一致。     

8千兆赫介质带通滤波器

本文描述了介质窄带带通滤波器的设计方法,介绍了8千兆赫圆柱形介质谐振器窄带滤波器.该滤波器的中心频率为8059兆赫,带宽为±25兆赫,通带插损分别小于0.5分贝(三谐振器)和0.8分贝(四谐振器),阻带衰减分别大于25分贝(三谐振器)和35分贝(四谐振器),通带内驻波特性,其反射损耗大于25分贝.     

0.18 /spl mu/m CMOS dual-band UWB LNA with interference rejection

A CMOS dual-band ultra-wideband low noise amplifier (LNA) with interference rejection is presented. The proposed LNA employs a current reuse structure to reduce power consumption and an active notch filter to produce in-band rejection in the 5 GHz WLAN frequency band. The load tank of the current reuse stage is optimised to provide an additional out-band attenuation in the 2.4 GHz WLAN band. Measurement shows a peak gain of 19.7 dB in the low band (3-5 GHz) and 20.3 dB in the high band (6-10 GHz), while the in-band and out-band maximum rejections are 19.6 and 12.8 dB, respectively.