1 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室，重庆 400044
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
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。
声表面波 双工器 高隔离度 耦合模模型 电磁仿真 surface acoustic wave duplexer high isolation Coupling-of-Modes model electromagnetic simulation
1 华中科技大学 光学与电子信息学院，湖北 武汉430000
2 北京中科飞鸿科技股份有限公司，北京100095
3 华中科技大学 武汉光电国家研究中心，湖北 武汉430000
4 深圳华中科技大学研究院，广东 深圳518000
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。
声表面波梯形滤波器 高频 低插入损耗 高矩形系数 电磁仿真 SAW ladder filter high frequency low insertion loss high rectangle factor electromagnetic simulation
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。
双接收滤波器 耦合模式模型 电磁仿真 低损耗 SAW dual filter coupling-of-mode electromagnetic simulation little loss
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
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。
声表面波滤波器 阻抗元结构 二端口网络 回路电流 电磁仿真 SAW filter impedance element structure two-port network loop current electromagnetic simulation
1 南京航空航天大学 自动化学院, 江苏 南京 211106
2 中电科技德清华莹电子有限公司, 浙江 德清 313200
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%。
扭矩检测 声表面波 分段环状天线 三维电磁仿真软件 全向性 torque measurement surface acoustic wave segmented loop antenna three-dimensional electromagnetic simulation softw omni-directionality
强激光与粒子束
2020, 32(4): 043202
基于等光程原理计算得到了太赫兹波准直透镜曲面轮廓的解析表达式,采用全波电磁波仿真软件Feko对其准直效果进行了仿真验证。实验结果表明,双曲面型高密度聚乙烯透镜能够对太赫兹波束进行比较理想的准直效果。所设计的太赫兹准直透镜可以广泛应用于太赫兹波光学系统中。
太赫兹波束 高斯光束 全波电磁仿真 圆锥喇叭天线 Terahertz beam Gaussian beam full-wave electric magnetic simulation conical horn antenna
基于电磁场、半导体物理及热力学方程的半导体器件多物理场模型方程组共同描述了器件内部的电热特性。而半导体器件在反向电压作用下，会发生碰撞电离及雪崩击穿现象。采用多物理场计算方法仿真型号为HSMS-282C的肖特基二极管的雪崩击穿现象，仿真结果与实验测量结果吻合，表明该算法能准确表征二极管物理特性，并对效应现象给出物理机理解释。
多物理场 电磁仿真 二极管 雪崩击穿 multi-physics electromagnetic simulation diode avalanche 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103213
针对半导体器件、电路、电子系统的高功率微波效应，提出了一套全新的多层次多物理场协同计算方法。该算法基于半导体器件的物理结构模型，联立并求解由电磁场、半导体物理和热力学方程构成的多物理场方程组，实现了器件级高功率微波效应的仿真; 通过器件多物理场仿真和电路仿真的协同计算完成电路级效应仿真; 最后进行电路效应和电磁环境的协同计算，获取由多个电路、外壳封装、孔缝和线缆等组成的电子系统的高功率微波效应数据。介绍了该算法的原理和流程，以商业PIN二极管为例，计算了该器件及组成限幅器电路的温度效应、正向恢复特性、半封闭腔体内空间微波辐射等效应，通过与实验测试的对比验证了算法的正确性，同时对效应现象给出了物理机理解释。
高功率微波 多物理场 电磁仿真 协同计算 非线性效应 high power microwave multi-physics electromagnetic simulation co-simulation nonlinear effect 强激光与粒子束
2014, 26(7): 073220
华北电力大学 电气与电子工程学院, 北京 102206
结合二端口网络理论和频域电磁场混合势积分方程的矩量法，对带有电缆线屏蔽体的电磁脉冲耦合效应进行了等效源模型建模。采用全波分析提取外部电磁脉冲干扰的等效源参数，利用场路结合的方法，以调制高斯脉冲为例，实现了屏蔽体内电路板上电磁耦合效应的分析。仿真结果表明：在0.1～7.5 GHz频带范围内，构建的电磁干扰等效源模型与商业软件仿真结果吻合得很好，可以为复杂电磁脉冲耦合效应的定量分析提供了一种有效便捷的研究方法，为电路工作安全防护提供理论参考。
电磁仿真分析 印刷电路板 h参数 等效源 场路结合法 electromagnetic simulation analysis printed circuit board h parameters equivalent source field-circuit method 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063024
