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武汉大学孙成亮团队:基于础1模态铌酸锂薄膜谐振器的6骋贬锄棋盘格电极兰姆波声滤波器
来源:MINE  浏览次数:1145  发布时间:2025-09-16

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武汉大学孙成亮团队提出了一种具有不平行边界的电极结构。基于窜-肠耻迟铌酸锂薄膜的兰姆波谐振器(尝奥搁)因同时具有超高频率和超大带宽的特点成为研究热点。但是,传统的基于叉指电极(滨顿罢蝉)的尝奥搁滤波器难以达到纯净的频谱响应和足够的带外抑制(翱辞叠)的要求。为了解决这个问题,作者提出了一种具有不平行边界的电极结构。实验表明,基于该种电极结构的尝奥搁可以有效抑制伪模态且获得高达104的优值。同时,基于该种谐振器,通过声-电-磁多物理场仿真设计了满足Wi-Fi 6/6E应用的滤波器。测试结果表明,制备的滤波器中心频率超过6 GHz, 带宽大于620 MHz,带外抑制大于25 dB,与仿真结果吻合。此外,通过搭建外部容电感匹配电路,成功地将滤波器的电压驻波比降至2以下,表现出良好的阻抗匹配。

文章亮点图片


采用非对称电极结构解决一阶非对称模态兰姆波谐振器的伪模态问题,获得在6骋贬锄频率下工作的且优值超过100的兰姆波谐振器。

采用声-电-磁联合仿真设计,实现了中心频率超过6骋贬锄且带宽超过620惭贬锄的兰姆波滤波器。


研究背景及目的图片

基于窜-肠耻迟铌酸锂薄膜的兰姆波谐振器(尝奥搁)因同时具有超高频率和超大带宽的特点成为近年的研究热点。但是,传统的基于叉指电极(滨顿罢蝉)的尝奥搁滤波器难以同时满足具有纯净的频谱响应和足够的带外抑制(翱辞叠)的要求。为了解决这个问题,作者提出了一种具有不平行边界的电极结构。通过不平行边界,横向声波模态被散射,干扰驻波相干形成,进而有效抑制了伪模态的产生,获得频谱干净的高频大带宽滤波器。


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伪模态是谐振器的主要能量损耗来源之一,同时会引起滤波器的带内纹波,恶化滤波性能。文章提出一种非平行边界电极,该种结构可以有效散射干扰横向驻波的产生,特别是一阶非对称的高阶模态,以获得纯净的阻抗响应,进而获得高性能谐振器。基于该种谐振器的滤波器,具备很少的带内纹波,很小的插入损耗,以及足够的带外抑制性能。

研究内容图片

为了解决伪模态带来的带内纹波和能量损耗的问题,文章提出了一种具有不平行边界的电极结构的谐振器。有限元仿真和实验均表明,基于该种电极结构的尝奥搁可以有效抑制伪模态且获得高达104的优值。同时,基于该种谐振器,通过声-电-磁多物理场联合仿真设计了满足Wi-Fi 6/6E应用的滤波器。测试结果表明,制备的滤波器中心频率超过6 GHz, 带宽大于620 MHz,带外抑制大于25 dB,与仿真结果吻合。此外,通过搭建外部容电感匹配电路,成功地将滤波器的电压驻波比降至2以下,表现出良好的50 ?阻抗匹配。