声表面波器件CAD系统研究及实现

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声表面波(SAW)器件作为一种新型的电子器件,近年来引起人们的极大关注。在科研领域,关于SAW器件的材料、制作、工艺、性能及应用等方面的研究,也有了较大的进展,但对于SAW器件CAD技术及系统的研究开发还很少。如果能够开发一款CAD系统实现SAW器件的自动设计与仿真,这不仅能够提高实际生产效率,而且对于新产品的开发具有重大指导意义。鉴于此,本文主要研究关于常用声表面波器件(SAW滤波器和延迟线)CAD技术及系统的开发。本文通过研究常用的SAW带通滤波器以及延迟线的设计过程,分析了实现SAW器件CAD系统所需的关键技术,并对这些技术进行了研究,其中包括:压电材料数据库的建立,SAW耦合波动方程的计算机辅助求解,IDT的计算机辅助设计及仿真。在对SAW器件CAD系统的功能结构和架构进行了总体设计后,本文利用模块化设计思想,采用Visual Basic语言作为设计平台开发了SAW器件的CAD系统,该系统可实现压电材料的数据管理、两种器件叉指换能器(IDT)的自动设计以及SAW带通滤波器频率响应和脉冲响应的仿真。在代码实现过程中,本文利用Visual Basic与Matlab语言的混合编程,不仅实现了系统中大量复杂的设计计算以及仿真曲线的绘制,还大大提高了系统的运算效率和稳定性。本文最后的设计实例表明,通过该系统所设计的中心频率石为70 MHz,通带宽度B-3dB为4.1 MHz的SAW对称频响带通滤波器,带内波动小于1 dB,带外抑制大于60 dB,达到了设计要求。
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