Орлов В.С., Русаков А.Н. «Особенности проектирования лестничных резонаторных фильтров на поверхностных акустических волнах для дуплексерных модулей мобильных систем связи» T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 12, № 6, с. 24-33 (2018)

Требования к электрическим параметрам фильтров для дуплексерных модулей мобильных систем связи достаточно специфичны и отличаются от требований к обычным полосовым фильтрам. Так, фильтр передатчика Tx должен иметь вносимые потери не более 1,5–2,0 дБ, обладать избирательностью не хуже 40–45 дБ в полосе частот приемника Rx и не менее 25-35 дБ на частотах гармоник передатчика, а также обеспечивать минимальные нелинейные искажения. К фильтру приемника Rx предъявляются, в первую очередь, требования по высокой избирательности не хуже 45–55 дБ в полосе частот передатчика Tx и не менее 35–40 дБ на частотах соседних систем связи. Кроме того, фильтры передатчика Tx и приемника Rx должны иметь высокую взаимную электрическую изоляцию 40–55 дБ и работать в широком интервале температур от –40 до +85°С. В результате амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) фильтров Tx и Rx должны быть несимметричными и обладать крутыми взаимно прилегающими скатами из-за близко расположенных полос частот приемника Rx и передатчика Tx, а также иметь дополнительные полюса затухания на частотах нежелательных соседних каналов. Благодаря малым габаритам, высокой температурной стабильности и другим несомненным преимуществам, СВЧ лестничные резонаторные фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ) широко используются в дуплексерных модулях мобильных систем связи. Но лестничные резонаторные фильтры на ПАВ чувствительны к влиянию электромагнитных эффектов как в наиболее часто используемых планарных керамических корпусах, так и на поверхности пьезоэлементов. Показано, что некоторые электромагнитные эффекты можно полезно использовать для формирования заданных несимметричных частотных характеристик фильтров с дополнительными полюсами затухания, необходимых для удовлетворения требований к дуплексерным модулям. Сравниваются два подхода к анализу электромагнитных эффектов и их взаимному влиянию в СВЧ фильтрах на ПАВ: численный на основе метода конечных элементов и аналитический на основе эквивалентных электрических цепей. Показано, что аналитический метод с использованием симуляторов электрических цепей типа MicroSim Design Lab или ADS (Advanced Design System) может быть точнее и требует меньше вычислительных ресурсов. Сопоставление двух методов анализа выполнено на примере фильтров передатчика Tx 836 МГц и фильтра приемника Rx 881 МГц для дуплексерного модуля радиотелефона стандарта AMPS. Показано, что аналитический метод анализа позволяет провести расчеты влияния парциальных эффектов с более высокой точностью. Приведенные расчеты подтверждаются результатами экспериментов.