1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 西北大学 信息科学与技术学院, 陕西 西安 710127
该文提出了一种基于声表面波延迟线的相位解调器, 其原理是利用声表面波延迟线将调相信号转换为调幅信号, 并采用“延迟相加”的方法进行解调。该延迟线实现了频率2.695~3.000 GHz内1 μs的延迟时间, 解调器可以实现调制速率为500 kHz和1 MHz的二进制相移键控(BPSK)调制信号的解调。
解调器 表面延迟线 二进制相移键控 延迟相加 声电转换 demodulator surface acoustic wave delay line binary phase shift keying (BPSK) delay addition acoustic-to-electric conversion
1 中国电子科技集团公司 第二十六研究所, 重庆 400060
2 模拟集成电路国家重点实验室, 重庆 400060
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。
声表面波(SAW)滤波器 全波仿真 分层级联 遗传算法 surface acoustic wave(SAW) filter full-wave simulation hierarchical cascade genetic algorithm
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 模拟集成电路国家重点实验室, 重庆 400060
针对任意复杂拓扑结构的梯形声表面波(SAW)滤波器的精确快速设计问题, 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)代替COM模型进行SAW滤波器的设计与优化, 计算速度和优化速度与COM模型相当。通过42°Y-X LiTaO3常规SAW滤波器的优化设计与研制, 插入损耗为0.67 dB, 2 dB相对带宽为3.85%, 验证了该方法的有效性和可行性。
SAW滤波器 全波仿真 分层级联 遗传算法 SAW device full-wave simulation hierarchical cascade genetic algorithm
1 中国电子科技集团公司 第二十六研究所，重庆400060
2 模拟集成电路重点实验室，重庆 400060
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。
声表面波(SAW)滤波器 极窄带 相对带宽 双模声表面波 surface acoustic wave(SAW) filter extreme narrow band fractional bandwidth double-made surface acoustic wave(DMS)
中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
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。
声表面波(SAW)滤波器 S波段 芯片级封装(CSP) surface acoustic wave(SAW) filter S band chip scale packaging(CSP)
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
该文采用磁控溅射法在蓝宝石基片上制备出高择优取向的极薄氮化铝(AlN)压电薄膜。使用原子力显微镜(AFM)和X线衍射仪(XRD)分析了AlN压电薄膜的表面形貌和取向, 并用膜厚测试仪和应力测试仪检测了AlN压电薄膜的膜厚和应力。试验结果表明,制备的AlN压电薄膜择优取向(002)良好, 摇摆曲线半高宽达到3.21°, 均方根粗糙度为1.56 nm, 应力为-6.22 MPa。利用该文研究的AlN压电薄膜制作工艺研制的高频声体波延迟线工作频率达到24 GHz, 插入损耗为50.7 dB, 优于美国Teledyne公司的产品。
延迟线 声体波(BAW) 压电薄膜 换能器 delay line bulk acoustic wave(BAW) piezoelectric film transducer
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
通过优化K波段声体波换能器设计, 突破200 nm极薄压电薄膜制备和微带线匹配等技术, 研制了K波段体声波延迟线样品。研究结果表明, 样品的中心频率大于23 GHz, 带宽大于1 000 MHz, 延迟时间295 ns, 外形尺寸约25 mm×16 mm×14 mm, 是目前国内外已报道的工作频率最高的声体波延迟线。
延迟线 声体波(BAW) 压电薄膜 换能器 delay line bulk acoustic wave(BAW) piezoelectric film transducer
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
采用中频(MF,40 kHz)双S枪磁控反应溅射制备出了氮化铝(AlN)压电薄膜; 采用直流磁控溅射法制作了Mo电极薄膜; 采用脉冲DC磁控溅射Au、Cr、Al靶分别制作Au/Cr底电极薄膜及Al/Cr顶电极薄膜。通过对AlN压电薄膜、Mo及Au电极薄膜进行了X线衍射(XRD)分析, 结果表明, 复合AlN压电薄膜(002)面、Mo薄膜(110)面及Au薄膜(111)面择优取向优良, 说明选用Al/Cr/AlN/Au/Cr/YAG复合结构压电薄膜能研制出Ku波段及K波段声体波微波延迟线(BAWDL), 其Ku及K波段BAWDL器件插入损耗分别低至43.7 dB、54.6 dB。
复合氮化铝压电薄膜 Ku及K波段声体波微波延迟线(BAWDL) 低插损 composite piezoelectric AlN thin films Ku and K band BAWDL low insertion loss
