Орлов В.С., Русаков А.Н. «Анализ электромагнитных эффектов в СВЧ резонаторных лестничных фильтрах на поверхностных акустических волнах» T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 12, № 5, с. 8-21 (2018)

СВЧ резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является комплексным объектом, электрические параметры которого определяются совокупностью акустических явлений в резонаторах и электромагнитными эффектами, в используемом корпусе фильтра. В результате частотные характеристики СВЧ фильтра на ПАВ сильно зависят от паразитных элементов (переходных сопротивлений, индуктивностей, емкостей, взаимосвязей между ними и т.д.) как самого пьезоэлемента, объединяющего топологические схемы резонаторов, так и корпуса, в котором пьезоэлемент установлен, а также проволочных или шариковых перемычек, соединяющих пьезоэлемент с корпусом. С ростом рабочих частот и, как следствие, уменьшением габаритов фильтра, резко усиливается влияние электромагнитных эффектов и их игнорирование при проектировании зачастую приводит к катастрофическим результатам. При этом влияние перемычек, соединяющих пьезоэлемент с корпусом, и заземляющих шин корпуса становится настолько велико, что они играют роль самостоятельных элементов в эквивалентной электрической схеме СВЧ фильтра, таких же, как непосредственно акустические резонаторы. Поэтому уже на первых этапах проектирования электромагнитные эффекты в пьезоэлементе и корпусе СВЧ фильтра на ПАВ должны быть включены в его полную макромодель, чтобы на последующих этапах проектирования либо минимизировать тот или иной эффект, либо, наоборот, использовать этот эффект для формирования требуемых характеристик. В статье приводится классификация электромагнитных эффектов, возникающих в СВЧ резонаторных фильтрах на ПАВ, размещенных в керамических корпусах типа Surface Mounted Device (SMD). Показано, что электромагнитных эффектов могут быть условно разделены на четыре группы: в пьезоэлементе фильтра; в керамическом корпусе фильтра; эффекты, связанные с проволочными или шариковыми перемычками; эффекты в измерительном устройстве или коммутационной плате аппаратуры. Сравниваются одномерная, двухмерная и трехмерная модели, описывающие электромагнитные эффекты. Для анализа влияние электромагнитных эффектов в широкой полосе частот предложено использовать модель эквивалентных схем, в соответствии с которой паразитные эффекты описываются эквивалентными RLC-элементами. В качестве примера исследовано влияние емкостей корпуса, индуктивностей и сопротивлений проволочных перемычек, емкостных и индуктивных связей в лестничном фильтре стандарта связи PCN на 1842 МГц, размещенном в корпусе SMD 3,0×3,0×1,3 мм. Анализ влияния взаимных индуктивных и емкостных связей между двумя фильтрами, расположенных на общей подложке в одном корпусе SMD 3,8×3,8×1,4 мм, выполнен для двухстандартного фильтра GSM 947 МГц – PCN 1842 МГц. Результаты расчетов по модели эквивалентных схем с высокой точностью совпадают с экспериментами.

Рогозинский Г.Г. «О решении задачи оптимального размещения звуковых объектов в n-мерных тембральных пространствах» T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 12, № 5, с. 54-58 (2018)