随着5G通信技术的发展，通信频段的演进对于声学滤波器的性能指标、封装尺寸、集成度等要求越来越高。但在小尺寸的声表面波双工器中，隔离度指标是设计中的一个难点。该文针对如何提高双工器隔离度指标展开研究。基于耦合模模型与电磁仿真模型建立了双工器的仿真模型。通过采用拓扑结构的改进、共地电感与封装外壳的改进等方法，最终实现了在发射端(Tx)隔离度为-60.5 dB，接收端(Rx)隔离度为-50 dB，且具有小插入损耗特征的Band 5双工器设计，较之未改进前的双工器，其隔离度有明显改善。

在设计高频声表面波(SAW）滤波器的过程中，若只考虑封装壳和键合线的电磁寄生参数而忽略汇流条的电磁寄生参数，则SAW滤波器的实际性能易受汇流条寄生参数影响而出现通带波动和驻波增大等问题。该文拟用电声-电磁联合仿真方法设计高频SAW滤波器以解决汇流条寄生参数对SAW滤波器性能的影响。通过此方法研制的滤波器通带插入损耗小于1 dB，波动0.5 dB，通带内驻波最大值2.1，-1.5 dB带宽75.7 MHz，-3 dB带宽84 MHz (相对带宽为4.8%)，-30 dB带宽112 MHz，BW-3 dB/ BW-30 dB矩形系数1.33。包含封装壳、键合线及汇流条的寄生参数的理论仿真结果与实验测试结果吻合较好，表明了采用此模型设计高频SAW滤波器的可行性。

该文提出了5G通信载波聚合用B34&B39双接收滤波器的研制方法。首先根据产品指标，从双信道滤波器拓扑结构设计与信号端隔离两方面确定设计方案; 再通过耦合模式模型结合全波仿真对产品进行仿真优化; 最后通过有限元法/边界元法(FEM/BEM)进行器件性能验证。结果表明，产品实验与仿真结果图形吻合良好，且完全满足市场要求，证明了该文研究方法的可行性。

为了模拟高频低损耗声表面波（SAW）滤波器的设计, 该文采用二端口阻抗元2T结构建立了包含外壳及点焊线电磁响应的数学模型, 并利用回路电流分析法, 推导出该模型下的Y、S参数。且在该模型基础上用Matlab编写了程序, 为某电台设计了一款频率为1 561 MHz,-1 dB带宽大于30 MHz, 插入损耗小于2 dB, 带外抑制大于40 dB的SAW滤波器,理论模拟与实测吻合较好, 表明了此模型在设计高频低损耗SAW滤波器的可行性。

天线设计是实现无线无源声表面波扭矩检测的重要环节。针对待测扭矩的转轴结构设计了阅读器的分段环状天线, 使用三维电磁仿真软件HFSS仿真了天线的中心频率、带宽、输入阻抗和方向图, 在仿真优化的基础上制作了分段环状天线, 并进行了相应的测试。测试结果表明, 天线中心频率为431.6 MHz、带宽为424~440 MHz、输入阻抗接近50 Ω, 且天线所在平面具有较好的全向性。包括该阅读器天线的声表面波扭矩检测系统可实现较准确的扭矩测量, 在-80~80 N·m时满量程误差为2.5%。

高空电磁脉冲的早期分量幅值高、频谱宽、分布范围广，是高空核爆的电磁效应的重要组成部分。分析了国内外高空电磁脉冲早期分量仿真计算法的研究进展，并选取基于高频近似并考虑电子与电磁场自洽作用的EXEMP算法进行详细介绍，通过数值计算结果总结了高空电磁脉冲的时域波形和空间分布随场源当量、爆高等参数变化的规律，与IEC标准约定的波形时域和空间特征一致。针对HEMP计算中部分参数的不确定性，分析参数取值偏差和波动对电磁脉冲计算结果的影响，使用多项式混沌方法联合Sobol全局敏感度指标对其进行不确定量化，得到电磁脉冲关键值可能分布的上下界、分布的概率密度等信息，分析各参数在特定取值范围内对电磁脉冲特征参数的影响及联合影响。

针对体声波(BAW)滤波器声-电磁协同仿真结果中滤波器的左传输零点向左偏移的现象, 验证仿真中共地电感效应的存在并分析其对滤波器性能的影响。通过分别改变BAW滤波器原始布局中的并联薄膜体声波谐振器(FBAR) P1和P4引线到地的位置, 即将并联FBAR P1和P4引线到地的路径分别变短后进行声-电磁协同仿真。结果对比表明: 声-电磁协同仿真中并联FBAR引线到地与输入、输出端口之间存在共地电感效应。将并联FBAR引线到地的路径变短, 滤波器在声-电磁协同仿真中形成的共地电感效应减小, 带外抑制性能变好。共地电感效应对于并联FBAR谐振区面积越小的支路影响越大。故在BAW滤波器声-电磁协同仿真中需考虑共地电感效应对滤波器左传输零点和左带外抑制性能的影响。

设计了一种表面镀有Ag涂层且具有内凹弧度的圆锥形钨(W)针尖, 运用时域有限差分法建立了针尖-球形样品结构的针尖增强喇曼散射模型, 研究了针尖增强效应及参数优化配置.采用波长632.8 nm光源斜入射激励方式, 对模型的针尖增强喇曼散射效应进行电磁场仿真计算, 获得了模型在不同光源入射角度、样品粒径、针尖-样品间距下的增强电场强度和针尖增强喇曼散射增强因子.研究结果表明: 当光源入射角为72°、样品粒径约为140 nm、针尖-样品间距达到2 nm时可产生最大的增强因子, 达到104量级.该结果为制备高增强效率的探针针尖, 及其在高空间分辨率和高检测灵敏度喇曼光谱仪中的实用化提供了参考依据.

为了保证移动设备在Wi-Fi频段正常工作且不受相邻频段的干扰，设计了一种用于Wi-Fi IEEE802.11b频段(2402~2482 MHz)的BAW滤波器。设计基于薄膜体声波谐振器(FBAR)的一维Mason等效电路模型构成初始结构的梯形滤波器。然后，将串联FBAR的谐振区面积值以及串、并联FBAR的谐振区面积的比值设置为优化参数，以所需的滤波器的带内插损和带外抑制为优化目标，使用ADS软件基于遗传和梯度的优化算法对滤波器进行优化。在滤波器的设计过程中，为了使仿真结果更加精确，采用声电磁协同仿真方法对滤波器进行仿真，并与Mason 等效电路模型仿真结果对比，结果表明，滤波器性能有所下降，带内插损增大1.6 dB，带内纹波增大1.1 dB，带外抑制基本一致。所设计的Wi-Fi频段的BAW滤波器具有低插入损耗(小于3 dB)、高带外抑制(大于40 dB)性能。