本發(fā)明屬于saw濾波器設(shè)計領(lǐng)域,特別是涉及一種多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
1、耦合模(com)模型廣泛應(yīng)用于聲表面波(saw)濾波器設(shè)計中,通常用于擬合濾波器中的諧振器,但是,傳統(tǒng)單模com模型僅能對諧振器的主模態(tài)及其附近的體波弱耦合進(jìn)行擬合,不能對高階的雜散模態(tài)進(jìn)行擬合。請參閱圖1和圖2,在實際聲學(xué)濾波器設(shè)計設(shè)計中,采用傳統(tǒng)單模com模型對于諧振器通帶右側(cè)1.5倍頻處的阻帶抑制難以評估,因此,有必要對傳統(tǒng)單模com模型進(jìn)行改進(jìn)以更好地擬合諧振器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu)。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),包括
4、主模態(tài)擬合模塊,其用于對諧振器的主模態(tài)及其附近的體波弱耦合進(jìn)行擬合并輸出;以及
5、高階雜散模態(tài)擬合模塊,其用于對諧振器各個高階的雜散模態(tài)分別進(jìn)行擬合并輸出。
6、進(jìn)一步的,所述主模態(tài)擬合模塊采用單模com模型。
7、進(jìn)一步的,采用單模com模型對諧振器的主模態(tài)及其附近的體波弱耦合進(jìn)行擬合的方法包括:
8、根據(jù)諧振器的實測數(shù)據(jù)得到其阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線;
9、調(diào)整單模com模型的聲速,對單模com模型的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的頻率與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的頻率進(jìn)行擬合;
10、調(diào)整單模com模型的相對帶寬,使單模com模型的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的最低點和最高點之間的幅度與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的諧振頻率和反諧振頻率之間的幅度相對應(yīng);
11、調(diào)整單模com模型的動態(tài)電阻,使其主模態(tài)的諧振頻率處的導(dǎo)納值或阻抗值與諧振器主模態(tài)的諧振頻率處的導(dǎo)納值或阻抗值相同;
12、調(diào)節(jié)單模com模型的靜態(tài)電容和傳輸損耗,對其阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的反諧振頻率處與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的反諧振頻率處進(jìn)行擬合;
13、調(diào)節(jié)單模com模型的反射系數(shù),對其阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)及其附近的體波弱耦合與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)及其附近的體波弱耦合進(jìn)行擬合。
14、進(jìn)一步的,所述單模com模型包括一第一叉指換能器和對稱設(shè)置在第一叉指換能器兩側(cè)的兩個反射柵器件,在每一所述反射柵器件和第一叉指換能器之間分別形成一間隙區(qū)。
15、進(jìn)一步的,所述第一叉指換能器包括平行設(shè)置的第一水平連接?xùn)拧⒌诙竭B接?xùn)乓约熬鶆蛟O(shè)置在第一水平連接?xùn)藕偷诙竭B接?xùn)胖g的多個第一叉指柵和多個第二叉指柵,所述第一叉指柵和第二叉指柵一一對應(yīng),且對應(yīng)位置的所述第一叉指柵和第二叉指柵相互錯開形成一個叉指柵對;所述第一叉指柵的第一端與第一水平連接?xùn)胚B接,所述第一叉指柵的第二端與第二水平連接?xùn)胖g留有間隙;所述第二叉指柵的第一端與第一水平連接?xùn)胖g留有間隙,所述第二叉指柵的第二端與第二水平連接?xùn)胚B接。
16、進(jìn)一步的,所述反射柵器件包括平行設(shè)置的第三水平連接?xùn)?、第四水平連接?xùn)乓约熬鶆蛟O(shè)置在第三水平連接?xùn)藕偷谒乃竭B接?xùn)胖g的多個反射柵,所述反射柵的第一端與第三水平連接?xùn)胚B接,所述反射柵的第二端與第四水平連接?xùn)胚B接。
17、進(jìn)一步的,所述高階雜散模態(tài)擬合模塊包括一個遠(yuǎn)端諧振單元和至少一個近端諧振單元,所述遠(yuǎn)端諧振單元和各近端諧振單元均與主模態(tài)擬合模塊并聯(lián)連接;所述遠(yuǎn)端諧振單元用于擬合諧振器的遠(yuǎn)端雜散模態(tài),每一所述近端諧振單元分別用于擬合諧振器的一個近端雜散模態(tài)。
18、進(jìn)一步的,所述近端諧振單元均采用com-e模型,所述com-e模型包括第二叉指換能器。
19、進(jìn)一步的,采用com-e模型對諧振器的近端雜散模態(tài)進(jìn)行擬合的方法包括:
20、調(diào)整com-e模型的聲速,對com-e模型的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的頻率與諧振器的該近端雜散模態(tài)的頻率進(jìn)行擬合;
21、調(diào)整com-e模型的相對帶寬,使com-e模型的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的最低點和最高點之間的幅度與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中該近端雜散模態(tài)的諧振頻率和反諧振頻率之間的幅度相對應(yīng);
22、調(diào)節(jié)com-e模型的靜態(tài)電容和傳輸損耗,對其阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的反諧振頻率處與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中該近端雜散模態(tài)的反諧振頻率處進(jìn)行擬合;
23、調(diào)節(jié)com-e模型的反射系數(shù),使其阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中主模態(tài)的位置前移或后移,與諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線中該近端雜散模態(tài)的位置進(jìn)行擬合。
24、進(jìn)一步的,所述遠(yuǎn)端諧振單元采用rcl諧振支路,所述rcl諧振支路包括串聯(lián)連接的電阻r、電感l(wèi)和電容c;所述電阻r的阻值、電感l(wèi)的電感量和電容c的容值的計算方法包括:
25、根據(jù)諧振器的實測數(shù)據(jù)得到遠(yuǎn)端雜散模態(tài)的諧振頻率fηr和反諧振頻率fηa;
26、計算電容c的容值cη,計算公式如下:
27、
28、其中,γη表示遠(yuǎn)端雜散模態(tài)的靜態(tài)電容比;c0表示單模com模型的靜態(tài)電容;
29、計算電阻r的阻值rη,計算公式如下:
30、rη=|re(zrη)-rp|
31、其中,re(zrη)表示遠(yuǎn)端雜散模態(tài)的諧振頻率處的阻抗的實部值;rp表示單模com模型的動態(tài)電阻;
32、計算電感l(wèi)的電感量lη,計算公式如下:
33、
34、本發(fā)明中,采用主模態(tài)擬合模塊和高階雜散模態(tài)擬合模塊分別對諧振器的主模態(tài)、主模態(tài)附近的體波弱耦合以及各個高階的雜散模態(tài)分別進(jìn)行了擬合,模型的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線可以非常接近諧振器的阻抗曲線或?qū)Ъ{曲線。另外,采用com-e模型擬合近端雜散模態(tài)不會引入額外的電阻,對諧振器的整體阻抗值沒影響,可以提高模型的精度。
1.一種多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:包括
2.如權(quán)利要求1所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述主模態(tài)擬合模塊采用單模com模型。
3.如權(quán)利要求2所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:采用單模com模型對諧振器的主模態(tài)及其附近的體波弱耦合進(jìn)行擬合的方法包括:
4.如權(quán)利要求3所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述單模com模型包括一第一叉指換能器和對稱設(shè)置在第一叉指換能器兩側(cè)的兩個反射柵器件,在每一所述反射柵器件和第一叉指換能器之間分別形成一間隙區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述第一叉指換能器包括平行設(shè)置的第一水平連接?xùn)拧⒌诙竭B接?xùn)乓约熬鶆蛟O(shè)置在第一水平連接?xùn)藕偷诙竭B接?xùn)胖g的多個第一叉指柵和多個第二叉指柵,所述第一叉指柵和第二叉指柵一一對應(yīng),且對應(yīng)位置的所述第一叉指柵和第二叉指柵相互錯開形成一個叉指柵對;所述第一叉指柵的第一端與第一水平連接?xùn)胚B接,所述第一叉指柵的第二端與第二水平連接?xùn)胖g留有間隙;所述第二叉指柵的第一端與第一水平連接?xùn)胖g留有間隙,所述第二叉指柵的第二端與第二水平連接?xùn)胚B接。
6.如權(quán)利要求5所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述反射柵器件包括平行設(shè)置的第三水平連接?xùn)?、第四水平連接?xùn)乓约熬鶆蛟O(shè)置在第三水平連接?xùn)藕偷谒乃竭B接?xùn)胖g的多個反射柵,所述反射柵的第一端與第三水平連接?xùn)胚B接,所述反射柵的第二端與第四水平連接?xùn)胚B接。
7.如權(quán)利要求3~6任一項所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述高階雜散模態(tài)擬合模塊包括一個遠(yuǎn)端諧振單元和至少一個近端諧振單元,所述遠(yuǎn)端諧振單元和各近端諧振單元均與主模態(tài)擬合模塊并聯(lián)連接;所述遠(yuǎn)端諧振單元用于擬合諧振器的遠(yuǎn)端雜散模態(tài),每一所述近端諧振單元分別用于擬合諧振器的一個近端雜散模態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述近端諧振單元均采用com-e模型,所述com-e模型包括第二叉指換能器。
9.如權(quán)利要求8所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:采用com-e模型對諧振器的近端雜散模態(tài)進(jìn)行擬合的方法包括:
10.如權(quán)利要求7所述的多模態(tài)com模型結(jié)構(gòu),其特征在于:所述遠(yuǎn)端諧振單元采用rcl諧振支路,所述rcl諧振支路包括串聯(lián)連接的電阻r、電感l(wèi)和電容c;所述電阻r的阻值、電感l(wèi)的電感量和電容c的容值的計算方法包括: