论文部分内容阅读
声表面波器件已经广泛应用于雷达、通信等重要领域。九十年代以来,移动通信技术与信号处理技术的迅速发展,迫切需要大量性能优越的高频低损耗的滤波器,因此,声表面波低损耗滤波器有巨大的优势和市场。而声表面波低损耗滤波器的性能最优化在很大程度上取决于其设计,其设计需要利用以前被当作二阶效应而加以抑制的指间多次反射效应,耦合模式模型(COM)是解决这一问题的有力工具,已经广泛应用于器件的优化设计中。
COM模型是唯象模型,其参数必须由外部提供,参数的好坏直接决定了对器件模拟的精确程度,因此精确提取COM参量对于这类声表面波器件的设计有非常重要的意义。通常用周期FEM/BEM方法得到谐波导纳,然后利用谐波导纳的零极点来计算色散曲线从中提取COM参量。早期将COM参量作为常数提取,对于瑞利波器件的模拟已经有足够的精度,但是对于漏表面波器件,把COM参量当作常数提取将带来不可忽略的误差,这种误差在高频段尤为突出。所以,近几年人们又致力于提取随频率变化的COM参量。在他们所采用的方法中,每一频率下利用谐波导纳的零点和极点可以得到三个独立的数据,但是需要提取的COM参量包含四个未知数:中心频率、反射系数、衰减系数和激发系数,因此还不能完全确定这四个COM参数。一般的方法假设反射系数和中心频率中的一个量为常数,于是可以得到其它几个量的色散关系。用这种方法模拟漏表面波器件的结果与实际更加接近,为了更加精确地模拟漏表面波器件,使优化设计更逼近实际,将四个COM参量都看作是频率的函数来进行模拟,具有重要的实际意义,但至今尚未见到这种情形下COM参量提取的报道。我们提出利用周期短路栅格和开路栅格中场分布的特征直接提取随频率变化的COM参量。静态电容本身不随频率变化,也不能用场分布求得,可以通过计算谐波导纳的共振频率点和反共振频率点得到。
将COM参量都看作是频率的函数来进行模拟对于优化设计有很大的实用价值。这种方法将所有的COM参量(静态电容除外)都看作是频率的函数,特别是能够独立得到反射系数和中心频率随频率的变化关系,为全面提取随频率变化的COM参量、更加精确地模拟漏表面波器件提供了参考。