该文提出了基于钽酸锂漏波材料设计的扇形声表滤波器。钽酸锂在36°Y-X切向时，其机电耦合系数(ΔV/V)为2.4%、频率温度系数(TCF)为-32×10-6/℃。36°Y-X钽酸锂具有较强的压电耦合性和适中的温度稳定性，用它设计相对带宽5%~10%的滤波器可以实现较小的插入损耗和适中的温度稳定性，器件实测结果与仿真相符。

通过理论仿真, 该文研制了一种改进型的3IDT-LCR结构, 并基于该结构在42°Y-X LiTaO3压电基片上研制出一种低损耗、小矩形系数的SAW滤波器。滤波器标称频率为253.75 MHz, 实测插入损耗1.05 dB, 低端带外抑制接近80 dB, 高端带外抑制接近65 dB, -1 dB带宽10.52 MHz, -3 dB带宽12.54 MHz, -40 dB带宽16.68 MHz, 矩形系数1.33。实测结果表明, 该改进型3IDT-LCR结构的SAW滤波器具备低插入损耗、小矩形系数和高带外抑制的特点。

针对任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的精确快速设计问题, 该文基于声/电/磁多物理场耦合全波仿真平台, 结合基因遗传优化算法和通用图形处理器(GPGPU)加速技术, 利用有限元分层级联精确模型(HCT)优化设计梯形谐振器, 色散COM模型优化设计纵向耦合谐振器, 实现了任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的正向设计与优化。通过42° Y-XLiTaO3常规SAW滤波器的优化设计与研制, 设计优化结果与实验结果吻合较好, 验证了该方法的有效性和可行性。

介绍了一种可满足第二代北斗客户端用B3波段载频滤波的声表面波(SAW)射频滤波器。该滤波器采用“5换能器纵向耦合结构＋谐振器”的混合型设计方案, 在充分考虑了SMD3030A封装及键合引线寄生影响后, 成功研制出-1 dB带宽35 MHz、插入损耗2.2 dB、矩形系数1.9的滤波器产品。结果表明, 仿真与实测吻合性较好, 证明了该设计方案的可行性。

该文采用一种改进型双模声表面波(DMS)结构来设计1, 5 GHz的极窄带声表面波(SAW)滤波器。DMS结构两端的反射器采用分布式多周期加权结构能够消除在声通道上传播的多种声反射模式。为灵活设计滤波器阻带抑制及带宽指标，在DMS结构的两个叉指换能器(IDT)之间加入反射器。结果表明，研制的极窄带SAW滤波器中心频率为1, 5 GHz，实测带宽为878, 75 kHz，插入损耗为5, 8 dB，阻带抑制达到45 dB。

Cu/15°YX-LiNbO3声表面波(SAW)谐振器作为宽带SAW滤波器的核心单元，其横向模式的存在极大地影响了SAW滤波器的通带性能，将引起带内波纹，增大器件插损，从而降低系统信噪比，引起信号误读。该文基于Piston技术抑制Cu/15°YX-LiNbO3 SAW谐振器的横向模式，利用有限元仿真优化了指条末端尺寸。仿真结果表明，慢速区域尺寸占空比为0, 692，长度约为0, 65λ(λ为波长)时，主模附近的横向模得到完全抑制，并通过实验验证了其有效性。这为Piston技术应用于Cu/15°YX-LiNbO3宽带SAW滤波器的横向模抑制提供了指导。

该文研制了一款频率3, 4 GHz的S波段声表面波(SAW)滤波器。该滤波器采用一种由新型谐振器构成的阻抗元结构，能提升抗热释电静电损伤能力，用时可在一定程度上提升器件的功率承受能力。同时研制了尺寸为2, 0 mm×1, 6 mm的芯片级封装(CSP)基板。采用倒装焊工艺实现了芯片与CSP基板的电连接，降低了电磁寄生影响。结果表明，研制的SAW滤波器频率为3, 408 GHz，插损为2, 23 dB，8 GHz远端阻带大于30 dB，且实测的功率承受能力达到30 dBm。

异质声层状结构(HAL)声表面波(SAW)谐振器的品质因数(Q)和阻抗比通过优化金属电极厚度得到了进一步提高。该文采用基于格林函数/有限元(FEM)/边界元(BEM)算法的多层结构SAW器件仿真软件建立了20°YX LT/40°Y90°X石英为基底, Cu作为金属电极的单端口HAL SAW谐振器模型。首先计算了位移场分布, 分析了HAL中传播的声波模式。随后计算了LiTaO3(LT)厚度hLT=0.1λ~0.2λ(λ为波长), Cu电极厚度hCu=0.04λ~0.1λ下器件的伯德(Bode)-Q、机电耦合系数K2和阻抗比, 研究了不同LT厚度下谐振器的Bode-Q、K2和阻抗比随电极厚度的变化。结果表明, 当hLT=0.1λ~0.2λ时, 最佳Cu电极厚度均为0.05λ, 理想LT厚度下Bode-Q和阻抗比分别高达3 000和98 dB。

为了防止声表面波器件被自身的热释电静电烧伤, 提出了一种新的静电防护方法。该方法采用导电介质来实现对声表面波器件引脚的良好接触,并建立了静电传导途径, 实现了热释电静电的释放, 解决了困扰声表面波器件的静电敏感问题。试验结果表明, 该方法能有效预防静电烧伤, 具有很好的实用性。

为了研究钝化层对声表面波(SAW)滤波器性能的影响, 以二氧化硅(SiO2)薄膜为钝化层, 对厚度为12~80 nm 的SiO2膜钝化层工艺数据进行分析。结果表明,当SiO2膜钝化层覆膜厚度大于25 nm时其膜层质量均匀性好,致密度高。同时SiO2膜钝化层厚度对膜层间的粘性、传播损耗、自身的质量负载及谐振峰处的频率均有影响, 且会引起过渡带宽发生变化。