m推演型聲表面波高通濾波器設計

　　m推演型梯形SAW高通濾波器

　　一級結構

　　m推演型梯形SAW高通電路結構如圖3所示。該電路由串聯(lián)元件一個(gè)單端對諧振器和并聯(lián)元件一個(gè)LC串聯(lián)諧振回路組成。將單端對諧振器用作串聯(lián)元件可以在反諧振頻率附近產(chǎn)生大的衰減^[2]，在設計中，反諧振頻率設置成極點(diǎn)頻率f_n。

　　根據梯形濾波器的傳通截止條件可知：當X_s>0且X_s<-X_p或X_s<0且X_s>-X_p時(shí)形成通帶，當X_s<0且X_s<-X_p或X_s>0且X_s>-X_p時(shí)形成衰減帶^[3]。SAW高通濾波器的電抗仿真曲線(xiàn)如圖4所示，其中A，C點(diǎn)分別代表單端對諧振器的諧振頻率和反諧振頻率點(diǎn)^[4]，B、D點(diǎn)為滿(mǎn)足X_s=-X_p的頻率點(diǎn)。經(jīng)分析可以得出，當濾波器工作頻率低于A(yíng)頻率點(diǎn)時(shí)，形成衰減帶，當濾波器工作頻率在A(yíng)和B之間時(shí)，形成通帶，當濾波器工作頻率在B和D之間時(shí)，形成衰減帶，當濾波器工作在大于頻率點(diǎn)D時(shí)，形成通帶。當A、B頻率點(diǎn)之間間隔較小時(shí)，就可以近似認為該濾波器為高通濾波器。

　　多級級聯(lián)結構

　　多階L型電路級聯(lián)可以獲得更大的衰減^[5]。四階m推演型高通濾波器的結構如圖5(a)所示，簡(jiǎn)化后的m推演型低通濾波器結構如圖5(b)所示。因為單端對諧振器的插入損耗較大^[6]，所以用電容元件代替中間單端對諧振器，如圖5(c)所示。因為C₁=C₂=C₃=C₄,L₁=L₂=_L3=L₄,所以，C_p=0.5C₁，L_p=2L₁。借助典型LCR模型仿真得到的四階m推演型SAW高通濾波器頻率響應如圖6所示。

　　基于單端對諧振模型設計m推演型SAW高通濾波器

　　原理介紹

　　M推演型SAW高通濾波器主要是由單端對諧振器構成，濾波器的性能與濾波器結構、基板參數直接相關(guān)^[6]。在設計m推演型SAW高通濾波器時(shí)，基于SAW單端對諧振模型進(jìn)行建模是一種簡(jiǎn)單、快速以及有效的方法。

　　SAW濾波器的基本元件是單端對諧振器，它的結構如圖7所示?？梢钥闯鲋饕Y構有以下幾個(gè)部分：反射柵陣、叉指換能器以及叉指換能器和反射柵陣之間的間隙^[7]。利用ADS能夠對叉指換能器、反射柵陣和叉指換能器和反射柵陣之間的間隙分別進(jìn)行建模，包括利用動(dòng)態(tài)電阻表示反射柵陣、梅森等效電路模型^[8]實(shí)現叉指換能器建模以及采用理想傳輸線(xiàn)表示反射柵陣與叉指換能器之間的間隙。采用以上幾種手段實(shí)現單端對諧振器模型設計，單端對諧振器模型的ADS實(shí)現如圖8所示。