Э-66 Фильтры на поверхностных акустических волнах.— М.: Радио и связь, 1984.— 272 с., ил.
Описываются модели и методы синтеза фильтров на поверхностных акустических волнах по заданным частотным характеристикам. Рассматриваются вопросы конструирования таких фильтров, практические вопросы технологии изготовления звукапроводов и структур, преобразователей фильтров, анализируется влияние производственных погрешностей на их выходные параметры. Описываются принципы построения систем автоматизированного проектирования и изготовления таких фильтров.
Для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и изготовлением акустоэлектронных радиокомпонентов для аппаратуры систем радиолокации, связи, телевидения.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Непрерывное усложнение функций, выполняемых радиоэлектронной аппаратурой, ужесточение требований к ее габаритам, надежности и 'стоимости затрудняют решение проблемы комплексной миниатюризации.
Одной «з самых сложных задач является миниатюризация устройств обработки сигналов и, прежде всего, электрических фильтров, так как большинство из них построено на сосредоточенных «ли распределенных элементах (LC-фильтры, кварцевые резонаторные, лолосшвые, волноводные, коаксиальные, всгречаю-стержневые, спиральные и др.) и по своим габаритам и технологии изготовления несовместимо с микросхемами. Пути решения этой задачи для каждого частотного диапазона различны, однако одним из наиболее эффективных способов является все более широкое использование функциональных устройств, основанных на тех или иных свойствах твердого тела i[l].
В настоящее время уже сложился ряд самостоятельных направлений функциональной электроники: полупроводниковая электроника, оптоэлектрони'ка, акустоэлектроника, криогенная электроника, магнитозлектроника, молекулярная электроника, теплоэлек-троника и т. д. Среди этих направлений при реализации устройств обработки сигналов особое место принадлежит акустоэлектронике, которая охватывает вопросы возбуждения, распространения и приема высокочастотных акустических волн в объеме и на поверхности твердых тел, а также взаимодействие этих волн с электромагнитными полями. Основные материалы, используемые в современной акустоэлектронике, — •пьезоэлектрические диэлектрики и пьезоэлектрические полупроводними.
Среди различных типов акустических волн для широкого использования в технике выделяются поверхностные акустические волны (ПАВ) благодаря простоте возбуждения и приема, а также доступности на всем пути распространения для отвода и обработки.
Работы ъ области создания и практического применения устройств на ПАВ в технике начались в конце 50-х годов в СССР и несколько позже в США. За два истекших десятилетия своего развития техника ПАВ прошла путь от простейших линий задержки до уникальных многофункциональных устройств обработки сложных сигналов.
В настоящее время известен широкий «ласе функциональных элементов и устройств на ПАВ: линии задержки малой длительности, многоотводные линии задержки, согласованные ф-ильтры для сигналов с линейной частотной и фазовой модуляцией, различные типы полосовых фильтров, резонаторы, генераторы, усилители, корреляторы, фазовращатели, всевозможные датчики, волноводы и т. п. [3, 4].
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие................ 3
Принятые условные обозначения........... 6
Глава 1. Частотно-избирательные устройства для микроэлектронной
аппаратуры.............. 8
1.1. Конструктивно-технологические особенности и критерии оценки качества полосовых фильтров различных типов....... 8
1.2. Возможности построения интегральных частотно-избирательных устройств ..................14
1.3. Частотные и временные характеристики аналоговых и цифровых фильтров.................19
Глава 2. Физические основы проектирования фильтров ПАВ ... 31
2.1. Основные этапы процесса проектирования фильтров ПАВ . . 31
2.2. Конструкции преобразователей для возбуждения и приема ПАВ . 37
2.3. Построение структурной схемы фильтров ПАВ с несколькими преобразователями ................48
2.4. Представление встречно-штыревого преобразователя в виде трансвер-сального фильтра..............56
2.5. Модели встречно-штыревых преобразователей для синтеза фильтров ПАВ..................67
2.6. Характеристики преобразователей и фильтров ПАВ с линейной и нелинейной фазой...............76
2.7. Преобразователи с несимметричными частотными характеристиками. Выбор частоты дискретизации.......... . 80
Глава 3. Синтез фильтров ПАВ по заданным частотным характеристикам.............. 83
3.1. Конкретизация задачи синтеза. Выбор критериев близости ... 83
3.2. Синтез преобразователей и фильтров ПАВ методом прямой свертки с весовой функцией.............87
3.3. Методика инженерного расчета конструкций фильтров ПАВ с прямоугольными АЧХ методом прямой свертки.......103
3.4. Алгоритм расчета на ЭВМ топологии фильтров ПАВ с несимметричными АЧХ................108
3.5. Синтез фильтров ПАВ с линейной и нелинейной фазой методом частотных выборок.............. 115
3.6. Оптимальный синтез фильтров ПАВ на основе обменного алгоритма Ремеза.................122
Глава 4. Конструирование узкополосных фильтров ПАВ .... 130
4.1. Частотные и временные характеристики одиночных секций встречно-штыревых преобразователей с прореживанием электродов . . . 130
4.2. Передаточные свойства секционированных преобразователей в широкой полосе частот ............. 1Э5
4.3. Конструирование узкополосных фильтров ПАВ на основе секционированных преобразователей............138
4.4. Конструирование узкополосных фильтров с разделением и последующим восстановлением импульсной характеристики ..... 144
271
Стр. Глава 5. Согласование фильтров ПАВ с комплексными нагрузками . 146
5.1. Эквивалентное представление фильтра ПАВ.......146
5.2. Выбор критериев качества согласования фильтров ПАВ с комплексной нагрузкой...............149
5.3. Согласование встречно-штыревых преобразователей с помощью пассивных LC-цепей..............154
5.4. Согласование преобразователей фильтров ПАВ с помощью активных цепей и построение частотно-избирательных микросборок . . . 1'63
Глава 6. Конструирование фильтров ПАВ с учетом эффектов второго
порядка...............168
6.1. Классификация эффектов второго порядка и анализ их влияния на характеристики фильтров ПАВ . ..........168
6.2. Расчет и конструирование фильтров ПАВ с учетом многократных отражений................173
6.3. Влияние -конструкций преобразователей и режима согласования на уровень сигналов тройного прохождения........181
6.4. Дифракционные искажения в фильтрах ПАВ и методы их компен-сащщ..................187
6.5. Паразитные связи в фильтрах ПАВ.........200
6.6. Рассеяние и поглощение поверхностных и объемных акустических волн..................204
Глава 7. Технология изготовления фильтров ПАВ......209
,7.1. Конструирование и технология изготовления звукопроводов фильтров 209
7.2. Очистка и металлизация звукопроводов........ 218
7.3. Методы изготовления встречно-штыревых структур фильтров ПАВ . 223
7.4. Технология изготовления фотошаблонов фильтров ПАВ .... 228
7.5. Технология изготовления структур фильтров ПАВ методом контактной фотолитографии............... 239
Глава 8. Анализ влияния технологических погрешностей на выходные
параметры фильтров ПАВ..........245
8.1. Основные технологические погрешности при изготовлении фильтров ПАВ..................245
8.2. Анализ влияния технологических погрешностей структур преобразователей по методу Монте-Карло..........248
8.3. Вероятностный метод анализа влияния погрешностей структур преобразователей и обрывов электродов.........256
8.4. Влияние ошибок угловой ориентации звукопроводов и взаимного расположения преобразователей ........... 261
8.5. Автоматизация проектирования и изготовления фильтров ПАВ . . Й65 Список литературы................266
Цена: 150руб.