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声表面波滤波器的环境电磁干扰特性研究

作　者: 方小燕
导　师: 胡皓全
学　校: 电子科技大学
专　业: 无线电物理
关键词: 声表面波滤波器 外部电磁场 孔缝泄漏场 串扰 三次渡越回波
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 202次
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内容摘要


声表面波(SAW)器件是一种新型的利用声波特性的模拟信号处理器件。声表面波技术[1]自诞生三十多年来,因其用途广泛而得到迅速的发展,同时其性能也在不断地提高。由于SAW 器件性能优良、重量轻、体积小、一致性好,广泛地应用于现代微波信、雷达等系统中。随着SAW 滤波器、放大器在电子对抗、雷达和通信系统中的大量使用,以及SAW 高频器件的飞速发展,电磁环境日趋复杂,电磁干扰问题日益突出,电磁干扰和兼容技术在器件设计、研制和生产过程中是必须考虑的。本课题将针对SAW 器件及相关电路,从电磁兼容角度分析研究SAW 器件的电磁干扰机理和抗干扰特性。本文分别建立了外部电磁场和孔缝泄漏场对传输线干扰耦合的等效模型,利用传输线理论及软件仿真对该模型进行了详细分析和理论计算,从而计算出连接线上感应的终端电压随外部电磁场的变化特性,再将所求得的感应电压作为即将进入SAW 器件的肇事干扰源,并结合SAW 器件的外电路特性分析,最后给出了SAW 器件输出端口的干扰电压随外部电磁场及孔缝泄漏场变化的结果。本文还分析了SAW 滤波器上面引线间的串扰问题,简化为平行双导线间串扰的耦合模型进行分析。主要从分析平行导线间电容性干扰和电感性干扰入手,最后将两干扰结合求出了总串扰随干扰线信号源的变化特点。另外,本文还初步分析了SAW 滤波器三次渡越回波(TTE)的产生机理及常用的解决办法;SAW滤波器的衍射及补偿办法;最后介绍了用雷米兹(Remez)法设计SAW 滤波器的指条加权系数,这对改善滤波器的带外抑制具有重要的意义。本文的工作就是顺应军用和民用技术需求而进行的,研究的结果对在设计SAW 器件的初期具有重要的指导意义以及提高其在复杂电磁环境中使用的稳定性和可靠性有很大的实用价值。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第一章 引言  9-15
  1.1 声表面波器件的特点  9-10
  1.2 研究背景和意义  10-11
  1.3 国内外相关研究的发展动态  11-13
  1.4 本文研究的主要内容  13
  1.5 本文的结构安排  13-15
第二章 声表面波原理及声表面波滤波器  15-27
  2.1 声表面波基本原理  15-20
    2.1.1 弹性波方程  15-16
    2.1.2 声表面波  16-18
    2.1.3 压电效应  18-19
    2.1.4 材料的选择  19-20
  2.2 声表面波叉指换能器  20-24
    2.2.1 叉指换能器的结构  21-22
    2.2.2 IDT 的基本特性  22-24
  2.3 声表面波滤波器(SAWF)  24-26
    2.3.1 SAWF 的结构及工作原理  24-25
    2.3.2 SAW 滤波器的特点  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 SAW-IDT 基本分析模型  27-37
  3.1 δ函数模型  27-29
  3.2 脉冲响应模型  29-31
  3.3 等效电路模型  31-36
    3.3.1 IDT 的等效电路  31-32
    3.3.2 IDT 三端导纳矩阵  32-34
    3.3.3 带通滤波器的 Y 参量  34-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 外部电磁场对传输线的影响  37-59
  4.1 外部电磁场对印制板上印制线的干扰  37-43
    4.1.1 微带传输线模型  37-38
    4.1.2 终端负载响应  38-39
    4.1.3 平面波激励场  39-43
  4.2 外部电磁场对印制板上非均匀印制线的干扰  43-47
    4.2.1 外部电磁场对三条平行印制线的干扰  43-45
    4.2.2 外部电磁场对弯曲印制线的干扰  45-47
  4.3 孔缝泄漏场对SAWF 连接线的干扰耦合  47-54
    4.3.1 孔缝泄漏电磁场的求解  47-49
    4.3.2 微带传输线特性参数的计算  49-50
    4.3.3 利用传输线理论计算连接线上感应电压  50-54
    4.3.4 电磁场对多孔缝的耦合  54
  4.4 PCB 上连接线间的串扰  54-58
    4.4.1 电容性干扰  54-56
    4.4.2 电感性串扰  56-57
    4.4.3 两导线间的总串扰  57-58
  4.5 本章小结  58-59
第五章 SAW 滤波器的特性变化分析  59-69
  5.1 包括外电路时SAWF 电路简图及分析  59-61
  5.2 外部电磁干扰对SAWF 性能的影响  61-63
    5.2.1 外部电磁场对 SAWF 的影响  61-62
    5.2.2 孔缝泄漏场对 SAWF 的影响  62-63
  5.3 三次渡越回波(TTE)  63-65
  5.4 SAW-IDT 的加权  65-66
  5.5 SAW 滤波器衍射分析  66-67
  5.6 干扰抑制措施  67-68
  5.7 本章小结  68-69
结束语  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-75
个人简介  75
发表的学术论文  75

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 滤波技术、滤波器
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