高功率容量薄膜体声波双工器的研究与设计
发布时间：2021-06-17 19:47
双工器作为射频前端重要的组成部分,其性能好坏直接影响着系统的功能。为了使双工器发射信号功率更大,在发射端的滤波器前端通常需要添加功率放大器。在某些信号强度较高的基站内,功率放大器的功率往往很大,因此双工器的功率承受能力非常重要。虽然陶瓷滤波器的功率容量很高,经常被用在高功率场合,但是陶瓷介质滤波器的体积太大,无法与IC工艺集成,应用领域受到很大限制;而另一种较为常见的声表滤波器,不仅由于其叉指结构的限制无法在高频领域应用,同时其在基板表面进行能量转换的工作方式使其无法应用在大功率环境。相比之下,Q值高,体积小,频率高同时功率容量大的体声波滤波器成为实现高功率容量双工器的最佳解决方案。本文从提高单个体声波谐振器功率容量出发,利用Comsol Multiphysics有限元仿真软件,建立了薄膜体声波谐振器的电学模型和热力学模型。针对不同结构体声波谐振器的热力学性能对器件进行了仿真分析。发现SMR型谐振器的最高稳态温度和最大热应力最小,在0.1W时,最高稳态温度约为30℃,最大热应力为30MPa。且随着功率的增加,升幅最慢。功率每增加0.1W,SMR型谐振器的最高稳态温度上升约6℃,最大热应...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
终端设备中无源器件的发展历程
第一章 绪论。通过对比，体声波器件因为其更高的工作频率，更大的功率容量，可集成点越来越适应市场的需求。伴随着微机电系统（MicroElectroMechanicalSystemEMS）技术的逐步成熟，目前，市场上多数 4G 频带的 LTD-TDD 双工器，2.4 5.0GHz 的 Wi-Fi 滤波器等均使用 BAW 器件。在未来的 5G 时代，BAW 双得到更广阔的市场。
5(c) 1-4 AVAGO 公司产品。(a)FBAR 振荡器; (b)FBAR 滤波器; (c)AVAGO 公司无线产FBAR 器件的研发在学术界也受到了极大的重视，各大高校和研究机R 进行了大量理论研究。美国密歇根大学的 Mortazawi[14]团队利用铁电究了可调频率的体声波滤波器，佐治亚理工学院的 Ayazi[15]团队研究了谐振器的谐振频率控制以及器件封装等方面的问题；卡耐基梅隆大学的对体声波器件的侧向震动方面进行了相关研究，除此之外，西班牙巴塞法国利摩日大学、波尔多大学，韩国的 ICU 大学、汉阳大学，芬兰赫16-17]等也对 BAW 器件进行了相应的研究。国内对于 BAW 的研究起步相对较晚，目前，关于 BAW 的相关研究主校和一些科研机构，2004 年清华大学提出了硅基底背刻蚀型 FABR 结究[18]，2010 年，天津大学对 FBAR 的仿真、设计以及工艺方面也进行了
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁控溅射制备Mo薄膜的优化工艺和组织及性能研究[J]. 马国政,徐滨士,王海斗,邢志国,张森. 稀有金属材料与工程. 2014(09)
[2]钼/聚酰亚胺异质结上体声波用氮化铝薄膜生长（英文）[J]. 褚夫同,李川,汪振中,刘兴钊. 稀有金属材料与工程. 2013(10)
[3]微声薄膜耦合谐振滤波器有限元建模与仿真[J]. 杜波,马晋毅,江洪敏,杨靖,徐阳. 压电与声光. 2012(05)
[4]2.8 GHz薄膜体声波谐振器的研究[J]. 江洪敏,马晋毅,汤劲松,周勇,毛世平,于新晓,刘积学. 压电与声光. 2010(01)
[5]射频磁控溅射生长C轴择优取向AlN压电薄膜[J]. 杨保和,徐娜,陈希明,薛玉明,李化鹏. 光电子.激光. 2007(12)
博士论文
[1]体声波谐振器空腔结构研究[D]. 焦向全.电子科技大学 2015
[2]基于薄膜体声波谐振器（FBAR）技术的无线传感集成系统研究[D]. 程维维.浙江大学 2015
[3]AlN压电薄膜复合结构研究[D]. 杨杰.电子科技大学 2014
[4]薄膜体声波谐振器（FBAR）技术的若干问题研究[D]. 金浩.浙江大学 2006
硕士论文
[1]SMR-FBAR布拉格反射栅复合薄膜结构的制备及器件热性能研究[D]. 贾振宇.哈尔滨工业大学 2013
[2]FBAR及其振荡器的研究[D]. 吴梦军.浙江大学 2012
[3]温度补偿的压电薄膜体声波滤波器[D]. 胡念楚.天津大学 2011
[4]薄膜体声波滤波器的研究和设计[D]. 李彦睿.电子科技大学 2011
[5]AIN薄膜中频溅射制备及体声波谐振器研制[D]. 汪振中.电子科技大学 2011
[6]可调谐体声波谐振器用BST薄膜材料研究[D]. 谭乐凡.电子科技大学 2010
[7]强瞬态第一类边界条件下薄板热应力的非傅里叶分析[D]. 任燕.哈尔滨工程大学 2007
[8]FBAR双工器的分析和设计[D]. 俞科挺.浙江大学 2006
[9]用于FBAR技术的AIN薄膜的研究[D]. 石哲.浙江大学 2006
本文编号：3235810
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
终端设备中无源器件的发展历程
第一章 绪论。通过对比，体声波器件因为其更高的工作频率，更大的功率容量，可集成点越来越适应市场的需求。伴随着微机电系统（MicroElectroMechanicalSystemEMS）技术的逐步成熟，目前，市场上多数 4G 频带的 LTD-TDD 双工器，2.4 5.0GHz 的 Wi-Fi 滤波器等均使用 BAW 器件。在未来的 5G 时代，BAW 双得到更广阔的市场。
5(c) 1-4 AVAGO 公司产品。(a)FBAR 振荡器; (b)FBAR 滤波器; (c)AVAGO 公司无线产FBAR 器件的研发在学术界也受到了极大的重视，各大高校和研究机R 进行了大量理论研究。美国密歇根大学的 Mortazawi[14]团队利用铁电究了可调频率的体声波滤波器，佐治亚理工学院的 Ayazi[15]团队研究了谐振器的谐振频率控制以及器件封装等方面的问题；卡耐基梅隆大学的对体声波器件的侧向震动方面进行了相关研究，除此之外，西班牙巴塞法国利摩日大学、波尔多大学，韩国的 ICU 大学、汉阳大学，芬兰赫16-17]等也对 BAW 器件进行了相应的研究。国内对于 BAW 的研究起步相对较晚，目前，关于 BAW 的相关研究主校和一些科研机构，2004 年清华大学提出了硅基底背刻蚀型 FABR 结究[18]，2010 年，天津大学对 FBAR 的仿真、设计以及工艺方面也进行了
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁控溅射制备Mo薄膜的优化工艺和组织及性能研究[J]. 马国政,徐滨士,王海斗,邢志国,张森. 稀有金属材料与工程. 2014(09)
[2]钼/聚酰亚胺异质结上体声波用氮化铝薄膜生长（英文）[J]. 褚夫同,李川,汪振中,刘兴钊. 稀有金属材料与工程. 2013(10)
[3]微声薄膜耦合谐振滤波器有限元建模与仿真[J]. 杜波,马晋毅,江洪敏,杨靖,徐阳. 压电与声光. 2012(05)
[4]2.8 GHz薄膜体声波谐振器的研究[J]. 江洪敏,马晋毅,汤劲松,周勇,毛世平,于新晓,刘积学. 压电与声光. 2010(01)
[5]射频磁控溅射生长C轴择优取向AlN压电薄膜[J]. 杨保和,徐娜,陈希明,薛玉明,李化鹏. 光电子.激光. 2007(12)
博士论文
[1]体声波谐振器空腔结构研究[D]. 焦向全.电子科技大学 2015
[2]基于薄膜体声波谐振器（FBAR）技术的无线传感集成系统研究[D]. 程维维.浙江大学 2015
[3]AlN压电薄膜复合结构研究[D]. 杨杰.电子科技大学 2014
[4]薄膜体声波谐振器（FBAR）技术的若干问题研究[D]. 金浩.浙江大学 2006
硕士论文
[1]SMR-FBAR布拉格反射栅复合薄膜结构的制备及器件热性能研究[D]. 贾振宇.哈尔滨工业大学 2013
[2]FBAR及其振荡器的研究[D]. 吴梦军.浙江大学 2012
[3]温度补偿的压电薄膜体声波滤波器[D]. 胡念楚.天津大学 2011
[4]薄膜体声波滤波器的研究和设计[D]. 李彦睿.电子科技大学 2011
[5]AIN薄膜中频溅射制备及体声波谐振器研制[D]. 汪振中.电子科技大学 2011
[6]可调谐体声波谐振器用BST薄膜材料研究[D]. 谭乐凡.电子科技大学 2010
[7]强瞬态第一类边界条件下薄板热应力的非傅里叶分析[D]. 任燕.哈尔滨工程大学 2007
[8]FBAR双工器的分析和设计[D]. 俞科挺.浙江大学 2006
[9]用于FBAR技术的AIN薄膜的研究[D]. 石哲.浙江大学 2006
本文编号：3235810
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