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基于双模槽线谐振器的宽带滤波介质谐振器天线
1
作者 王传云 江晓锋 +2 位作者 张永华 胡伟康 樊启磊 《华东交通大学学报》 2024年第4期73-79,共7页
【目的】为满足车联网等无线通信系统对小型化、多功能介质谐振器天线(DRA)的应用需求。【方法】设计了一种基于微带-双模槽线谐振器馈电结构的宽带滤波介质谐振器天线。在天线设计中,利用双模槽线谐振器来代替微带-槽线耦合馈电结构中... 【目的】为满足车联网等无线通信系统对小型化、多功能介质谐振器天线(DRA)的应用需求。【方法】设计了一种基于微带-双模槽线谐振器馈电结构的宽带滤波介质谐振器天线。在天线设计中,利用双模槽线谐振器来代替微带-槽线耦合馈电结构中的传统槽线,形成一种新型微带-双模槽线谐振耦合馈电网络;该馈电网络中的双模槽线谐振器可作为能量耦合结构,从而有效激励DRA的基模(TE111);同时,也可产生两个槽线谐振模式参与天线谐振,拓宽天线带宽。此外,通过在微带馈线上引入马刺线以及槽线谐振器自身谐振特性,可以在天线通带两侧分别产生一个辐射零点,在增益曲线上呈现准椭圆滤波响应。【结果】为了进一步验证天线设计性能,对天线进行了加工、测试,测试与仿真结果基本一致。该天线中心频率为4.12GHz,阻抗带宽为53.40%(3.02~5.22 GHz),带内平坦增益为5.7 dBi。【结论】满足5G和车联网等无线通信系统的应用需求。 展开更多
关键词 介质谐振器天线 微带-槽线谐振器 滤波 宽带
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基于微谐振器的圆片级真空封装真空度测试技术 被引量：1
2
作者 胥超 王敏 杨志 《微纳电子技术》 CAS 2024年第5期162-167,共6页
针对微电子机械系统(MEMS)圆片级封装腔体体积小、传统的真空封装测试方法适用性差的情况,研制了一种用于表征圆片级真空封装真空度的器件——MEMS微谐振器。利用此谐振器不仅可以表征圆片级真空封装真空度,也可用于圆片级真空封装漏率... 针对微电子机械系统(MEMS)圆片级封装腔体体积小、传统的真空封装测试方法适用性差的情况,研制了一种用于表征圆片级真空封装真空度的器件——MEMS微谐振器。利用此谐振器不仅可以表征圆片级真空封装真空度,也可用于圆片级真空封装漏率的测试。采用MEMS体硅工艺和共晶圆片键合技术实现了微谐振器的圆片级真空封装,利用微谐振器阻尼特性建立了谐振器品质因数与真空度的对应关系,通过设计的激励电路实现了微谐振器品质因数的在片测试,对不同键合腔体真空度下封装的MEMS微谐振器进行测试,测试结果显示该微谐振器在高真空度0.1~8 Pa范围内品质因数与真空度有很好的对应关系。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) 微谐振器 品质因数 真空度 圆片级真空封装
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基于光学微环谐振器的甲醛传感器模拟研究
3
作者 杨国辉 安士龙 高劭宏 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第8期68-71,共4页
针对在日常生活使用广泛但危害性极大的甲醛溶液,基于光学微环谐振器,设计了一种灵敏度高、动态范围大的折射率传感器,用来检测甲醛溶液浓度。本文利用波导微扰理论,确定了使系统灵敏度最大化的波导核心尺寸,利用有限元进行模拟计算。... 针对在日常生活使用广泛但危害性极大的甲醛溶液,基于光学微环谐振器,设计了一种灵敏度高、动态范围大的折射率传感器,用来检测甲醛溶液浓度。本文利用波导微扰理论,确定了使系统灵敏度最大化的波导核心尺寸,利用有限元进行模拟计算。结果发现:利用该传感器如果检测到10^(-5)的相对波长位移,那么就可以检测到10^(-4)的相对折射率变化,并且通过包层去除方法还可进一步提升该传感器的灵敏度,与其他方法相比,这种甲醛溶液探测传感器的灵敏度有了很大程度的提升,对实际甲醛溶液的测量有着实际指导意义。 展开更多
关键词 微环谐振器 折射率传感器 甲醛 有效折射率
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框架结构对薄膜体声波谐振器性能提升的研究
4
作者 吴永乐 吴昊鹏 +5 位作者 赖志国 蔡洵 唐滨 杨清华 杨雨豪 王卫民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期407-413,共7页
本文研究了框架结构(Frame)对薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator,FBAR)提升性能的作用,从两种Frame结构对体声波能量的反射匹配基础理论出发,针对其功能特点,以实验的方式确定了低频和高频多组框架微结构的组合,对多组FBA... 本文研究了框架结构(Frame)对薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator,FBAR)提升性能的作用,从两种Frame结构对体声波能量的反射匹配基础理论出发,针对其功能特点,以实验的方式确定了低频和高频多组框架微结构的组合,对多组FBAR进行了版图绘制以及光刻流片,最终通过片上测试得到了所有分组的谐振器性能.对测试得到的性能进行了分组统计筛选,从测试结果来看,经过优选之后的Frame结构分组无论是对低频还是高频FBAR谐振器都具有提升性能的作用.对低频(1.7 GHz附近)FBAR来说,并联谐振品质因数可以提升1000以上.对高频(5.5 GHz附近)FBAR来说,并联谐振品质因数可以提升300以上.对横向寄生模式较强的高频FBAR,优选的Frame结构可以提升谐振器的横向寄生模式抑制,使串联谐振频率之下的阻抗相位波动减少5°以上. 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器 框架结构 流片实验 阻抗相位波动
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背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器制备技术研究
5
作者 徐阳 司美菊 +5 位作者 吴高米 刘文怡 巩乐乐 甄静怡 余奇 陈金琳 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第3期296-299,共4页
随着移动通信技术的快速发展,薄膜体声波滤波器逐渐向高频和大带宽方向发展。该文研究了POI(LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si)基片上背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器制作工艺,通过研究POI基IDT光刻、背腔硅刻蚀等工艺,确定了IDT层曝光量和背... 随着移动通信技术的快速发展,薄膜体声波滤波器逐渐向高频和大带宽方向发展。该文研究了POI(LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si)基片上背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器制作工艺,通过研究POI基IDT光刻、背腔硅刻蚀等工艺,确定了IDT层曝光量和背腔刻蚀等关键工艺参数。研制出的背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器,其谐振频率为4565 MHz,反谐振频率为5035 MHz,机电耦合系数为20.86%。此制备工艺对研究高频、大带宽薄膜体声波滤波器具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 干法刻蚀 刻蚀速率 横向激励 机电耦合系数 薄膜体声波谐振器
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基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功分器
6
作者 王传云 樊启磊 +2 位作者 夏婷婷 江晓锋 胡伟康 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第5期591-596,共6页
为了更好地满足无线通信系统对多功能、多频段射频前端器件的要求,提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功率分配器。首先,使用单个T形谐振器实现双频滤波单元,同时采用阶梯阻抗技术引入了单独可调的高次模用于展宽双频功分器的... 为了更好地满足无线通信系统对多功能、多频段射频前端器件的要求,提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功率分配器。首先,使用单个T形谐振器实现双频滤波单元,同时采用阶梯阻抗技术引入了单独可调的高次模用于展宽双频功分器的高频通带带宽;其次,利用枝节加载技术实现额外谐振模式的引入,展宽了双频滤波功分器低频通带带宽;为了实现小型化设计,对部分微带线进行弯折,使得整个电路结构更加紧凑。此外,利用T形谐振器自身的滤波特性和在微带馈线上加载的开路枝节,在带外产生四个可控的传输零点,提高了通带外选择性;通过在微带馈线上加载扇形枝节和在输出端口引入隔离电阻,有效改善了滤波功分器的带内阻抗匹配效果和隔离度。为了进一步验证,对所提出的滤波功分器进行了加工和测试。该滤波功分器的中心频率为2.83 GHz和4.87 GHz,相对带宽分别为10.6%和11.7%,通带隔离度均大于14.5 dB。测试和仿真结果基本一致。 展开更多
关键词 双频 宽带 阶梯阻抗技术 T型谐振器 滤波 功分器
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基于环形多模谐振器的双频滤波功分器设计
7
作者 王传云 夏婷婷 +1 位作者 樊启磊 张喜强 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期91-93,97,共4页
本文设计了一种基于环形多模谐振器的零点可控双频滤波功分器。通过微扰加载,实现双频滤波器功能;利用枝节加载,提高了带宽和带外选择性;采用融合设计方法,将该滤波器与功分器进行集成,完成双频滤波功分器设计;通过在输出端口间引入电阻... 本文设计了一种基于环形多模谐振器的零点可控双频滤波功分器。通过微扰加载,实现双频滤波器功能;利用枝节加载,提高了带宽和带外选择性;采用融合设计方法,将该滤波器与功分器进行集成,完成双频滤波功分器设计;通过在输出端口间引入电阻,提高端口间隔离度。为了验证设计的正确性,设计、加工和测试了该功分器,实测结果和仿真结果基本吻合,当功分器S_(11)<-10 dB时,工作频段分别为2.14~2.52 GHz和4.54~4.84 GHz,端口间隔离度最大达到45 dB。 展开更多
关键词 双频 环形多模谐振器 枝节加载 滤波功分器
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参激微机械谐振器幅频响应的翘尾效应及其电热调控
8
作者 刘中华 徐友良 宦荣华 《动力学与控制学报》 2024年第10期51-58,共8页
静电参激的微机械谐振器具有响应幅值大、相位噪声小等优势,近年来成为MEMS动力学领域研究热点.本文研究了微机械梁谐振器在强静电参激下的高阶非线性响应及基于电热电流的响应调控方法.首先,实验发现强静电力参数激励下微机械梁谐振器... 静电参激的微机械谐振器具有响应幅值大、相位噪声小等优势,近年来成为MEMS动力学领域研究热点.本文研究了微机械梁谐振器在强静电参激下的高阶非线性响应及基于电热电流的响应调控方法.首先,实验发现强静电力参数激励下微机械梁谐振器的幅频响应不再是Duffing硬化曲线,而在响应后半段出现“翘尾”现象.接着,建立了非线性谐振器的参激动力学模型,理论分析表明“翘尾”现象是由非线性阻尼和高阶非线性刚度共同作用引起.然后,研究了梁本体的电热电流对参激响应的影响规律,电热电流的引入会增加微谐振器的热弹性阻尼和轴向应力,从而实现响应幅值和共振区间的大幅调控. 展开更多
关键词 MEMS谐振器 参激共振 非线性 幅频响应
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三种石英晶体谐振器频率测试方法对比分析研究
9
作者 蔡光跃 刘晓辉 翟红国 《电子技术应用》 2024年第5期30-34,共5页
测试石英晶体谐振器频率的传统方法有间接计算法、信号源起振法和网络分析仪法,三种方法各有大的缺陷。根据石英晶体谐振器频率的特点,提出三种新的测试方法:示波器测试法、频率计测试法和频谱仪测试法。这三种方法在基本测试原理、设... 测试石英晶体谐振器频率的传统方法有间接计算法、信号源起振法和网络分析仪法,三种方法各有大的缺陷。根据石英晶体谐振器频率的特点,提出三种新的测试方法:示波器测试法、频率计测试法和频谱仪测试法。这三种方法在基本测试原理、设备配置要求、测试精度和适用环境等方面存在差异。对三种方法的优缺点进行了详细比较,并针对不同应用条件提出了选用建议:如果只单纯测量石英晶体谐振器频率,选用频谱仪测试法;如果需要测量频率的同时还需要知道频率的特性等内容,宜选用频率计测试法;示波器测试法则可用在对石英晶体谐振器频率定性的粗测。此外,还根据各自的优势探讨了仪器协作测试的可能性。 展开更多
关键词 石英晶体谐振器 频率测试 对比分析 示波器 频率计 频谱分析仪
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基于SIR多模谐振器的双频滤波天线设计
10
作者 蒋铁珍 王建华 +1 位作者 安琪 王安琪 《安庆师范大学学报（自然科学版）》 2024年第3期42-47,共6页
本文设计了一款基于多模谐振器的双频滤波天线,其滤波谐振器采用阶跃阻抗谐振(SIR)来进行枝节末端分流结构小型化设计,可以灵活控制两个频段的中心频率。与加载开路短截线的矩形单极子天线相比,集成设计构成滤波天线,其工作在ISM频段(... 本文设计了一款基于多模谐振器的双频滤波天线,其滤波谐振器采用阶跃阻抗谐振(SIR)来进行枝节末端分流结构小型化设计,可以灵活控制两个频段的中心频率。与加载开路短截线的矩形单极子天线相比,集成设计构成滤波天线,其工作在ISM频段(工业、科学和医学频段),两通带外引入3个辐射零点,实现了工作频段的高选择性,增益分别为1.60 dBi和4.03 dBi。测试结果表明,该天线反射系数、峰值增益和辐射方向图与设计仿真结果吻合良好,具有较好的滤波和辐射特性。 展开更多
关键词 滤波天线 多模谐振器 单极子天线 双频段 辐射零点
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基于方形螺旋谐振器的紧凑型RFID标签天线 被引量：1
11
作者 戴利斌 许志猛 袁家德 《物联网学报》 2024年第1期147-152,共6页
设计了一种小型化超高频(UHF,ultra-high frequency)射频识别(RFID,radio frequency identification)标签天线。该天线由内外两个方形螺旋谐振器短接构成,通过改变外圈螺旋谐振器的边长和内外圈螺旋谐振器的间距,可以有效调节标签天线... 设计了一种小型化超高频(UHF,ultra-high frequency)射频识别(RFID,radio frequency identification)标签天线。该天线由内外两个方形螺旋谐振器短接构成,通过改变外圈螺旋谐振器的边长和内外圈螺旋谐振器的间距,可以有效调节标签天线的谐振频率。仿真结果表明,标签天线阻抗匹配良好,频带范围覆盖整个超高频频段(840~960 MHz),总尺寸为7.60 mm×7.60 mm×0.05 mm,比传统螺旋谐振器(SR,spiral resonator)天线小96%。测试结果表明,在4 W有效全向辐射功率条件下,标签天线在910 MHz处读取距离达到最大。所提小型化超高频射频识别标签天线具有尺寸小、频带宽、成本低和易于批量制作的特点,适用于对尺寸要求较小的应用环境。 展开更多
关键词 超高频 射频识别 螺旋谐振器 小型化 标签天线
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基于优化布拉格结构的固态装配型谐振器
12
作者 张世峰 轩伟鹏 +2 位作者 石林豪 董树荣 浦世亮 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期449-455,共7页
体声波谐振器的有效耦合系数和品质因数决定了体声波滤波器的整体性能。有效耦合系数依赖于叠层结构和压电材料。而品质因数高度依赖于损耗机制,主要为电学损耗和声学损耗。对于固态装配型谐振器(SMR),声学损耗主要为透过衬底的能量泄... 体声波谐振器的有效耦合系数和品质因数决定了体声波滤波器的整体性能。有效耦合系数依赖于叠层结构和压电材料。而品质因数高度依赖于损耗机制,主要为电学损耗和声学损耗。对于固态装配型谐振器(SMR),声学损耗主要为透过衬底的能量泄漏。为提高SMR的品质因数,改进了布拉格堆叠结构,使纵波和剪切波同时被约束在压电堆叠结构中,以减少声能对衬底的泄漏。同时,为抑制谐振腔的杂散模式,优化了布拉格结构顶层薄膜厚度,器件色散特性由Ⅱ型变为Ⅰ型。通过仿真和实验表明:基于优化布拉格结构的SMR性能得到了明显改善。 展开更多
关键词 体声波 固体装配型谐振器 布拉格 剪切波 高品质因数
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低频小型化兰姆波谐振器的研究
13
作者 叶昶裕 肖强 +3 位作者 陈正林 董加和 米佳 鲍景富 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第2期174-178,183,共6页
针对低频声学器件的小型化、大带宽问题,该文基于Y切-铌酸锂压电薄膜激发了反对称A0兰姆波模式,并采用有限元法对A0模式进行了结构设计与理论分析。研究了铌酸锂切型、电极材料、金属化比及膜层厚度变化对声速和机电耦合系数等性能的影... 针对低频声学器件的小型化、大带宽问题,该文基于Y切-铌酸锂压电薄膜激发了反对称A0兰姆波模式,并采用有限元法对A0模式进行了结构设计与理论分析。研究了铌酸锂切型、电极材料、金属化比及膜层厚度变化对声速和机电耦合系数等性能的影响。结果表明,特定结构下,与常规声表面波相比,A0模式兰姆波声速较小,机电耦合系数较大,有利于低频声学滤波器小型化设计。通过研究不同结构对谐振器A0模式兰姆波的横向模态的影响,实现了杂波抑制。 展开更多
关键词 低频小型化 谐振器 兰姆波 铌酸锂 横向模态抑制
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基于X-LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si低温漂、大机电耦合SH-SAW谐振器的设计
14
作者 温福军 王园园 +5 位作者 钱莉荣 王荔田 李翠平 熊阳 田亚会 李红浪 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第3期290-295,共6页
铌酸锂(LN)单晶薄膜具有较高的机电耦合系数(k_(eff)^(2)>30%),其水平剪切(SH)声学模式常被应用于开发具有大机电耦合系数的薄膜声学谐振器和超宽带滤波器。但LN的频率温度系数较大(TCF>-50×10^(-6)/℃),这不仅会降低滤波器... 铌酸锂(LN)单晶薄膜具有较高的机电耦合系数(k_(eff)^(2)>30%),其水平剪切(SH)声学模式常被应用于开发具有大机电耦合系数的薄膜声学谐振器和超宽带滤波器。但LN的频率温度系数较大(TCF>-50×10^(-6)/℃),这不仅会降低滤波器的可用有效带宽,同时也会限制器件的功率处理能力。采用3D周期有限元模型对基于X切LN/SiO2/Si结构SH声表面波(SH-SAW)谐振器进行了优化研究。研究结果表明,当SH-SAW传播角ψ=-10°~-20°、LN和SiO2膜厚分别为hLN=0.1λ和hSiO_(2)=0.2λ(λ为叉指换能器周期)、铝电极金属化率η=0.4、电极相对厚度hAl/λ=5%~10%时,SH-SAW谐振器的k_(eff)^(2)约为30%,且其TCF<-20×10^(-6)/℃,有望用于开发新一代的低温漂、超宽带5G SAW滤波器。 展开更多
关键词 X切铌酸锂薄膜 水平剪切声表面波 有效机电耦合系数 频率温度系数 声表面波谐振器 超宽带声表面波滤波器
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基于U形谐振器的无源裂缝传感器
15
作者 姜康 薛松涛 +1 位作者 谢丽宇 万国春 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1421-1426,共6页
针对传统裂缝传感器需要电源供应才能正常工作的缺陷,本文提出了一种基于无应力组合式贴片天线的无源裂缝传感器设计。利用U形谐振器实现裂缝传感,改变传感器内部谐振单元的谐振频率。通过观测回波信号的幅度和相位提取传感器的谐振频率... 针对传统裂缝传感器需要电源供应才能正常工作的缺陷,本文提出了一种基于无应力组合式贴片天线的无源裂缝传感器设计。利用U形谐振器实现裂缝传感,改变传感器内部谐振单元的谐振频率。通过观测回波信号的幅度和相位提取传感器的谐振频率,进而实现对裂缝的监测。基于天线理论建立了传感器的等效电路模型并推导谐振频率,研究裂缝宽度对传感器谐振频率的影响规律。进一步在三维电磁仿真软件CST中对传感器进行了数值模拟,并且通过试验研究了裂缝拓展对谐振频率的影响。研究表明:随着裂缝的扩展,传感器的谐振频率增加,且裂缝宽度与谐振频率之间具有较好的线性关系。 展开更多
关键词 结构健康监测 裂缝传感器 谐振频率 多维电磁特征参数 组合式贴片天线 无源 U形谐振器 电长度
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基于兰姆波谐振器和超表面的谐振式热红外探测器研究
16
作者 林叶繁 党岩盟 +2 位作者 孙海燕 赵继聪 王鹏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期381-388,共8页
设计了一种基于氮化铝(AlN)兰姆波谐振器和超表面的谐振式热红外探测器,基于超表面的吸收器用于对特定波长红外辐射的吸收,再利用AlN兰姆波谐振器的温度频率效应检测红外辐射。首先,对兰姆波谐振器的电极周期、电极宽度、AlN薄膜厚度和... 设计了一种基于氮化铝(AlN)兰姆波谐振器和超表面的谐振式热红外探测器,基于超表面的吸收器用于对特定波长红外辐射的吸收,再利用AlN兰姆波谐振器的温度频率效应检测红外辐射。首先,对兰姆波谐振器的电极周期、电极宽度、AlN薄膜厚度和支撑轴尺寸进行优化设计,设计了电极周期分别为12μm和1.2μm的谐振器结构,其工作频率分别为365 MHz和2544 MHz。其次,设计了方形结构超表面的等离子体吸收器,并研究分析其红外吸收机理及结构尺寸对吸收性能的影响规律。通过集成超表面红外吸收器并调节吸收结构尺寸,实现可调谐、近100%的双带吸收性能,在3μm~5μm和8μm~12μm处的吸收率均超过99.5%,谐振式热红外探测器的响应时间低于0.8 ms、热噪声等效功率低于10^(-11)Hz/μW。 展开更多
关键词 红外探测技术 热探测器 兰姆波谐振器 等离子体
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基于阶跃阻抗谐振器的四阶频率可调滤波器设计
17
作者 李双 李胜先 +2 位作者 刘军 张能 史曼 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期359-365,共7页
提出一种基于阶跃阻抗谐振器的紧凑型四阶四零点频率可调滤波器设计。滤波器使用变容二极管加载的阶跃阻抗谐振器(VL-SIR),有效拓宽了滤波器的调谐范围。在VL-SIR之间引入交叉耦合,从而在滤波器通带近端产生一对传输零点,显著提高了滤... 提出一种基于阶跃阻抗谐振器的紧凑型四阶四零点频率可调滤波器设计。滤波器使用变容二极管加载的阶跃阻抗谐振器(VL-SIR),有效拓宽了滤波器的调谐范围。在VL-SIR之间引入交叉耦合,从而在滤波器通带近端产生一对传输零点,显著提高了滤波器的选择性。同时,引入源和负载端的交叉耦合,在通带远端生成一对传输零点,以提高带外抑制。此外,采用基于VL-SIR的频变耦合结构来实现恒定绝对带宽。仿真结果与实测结果吻合良好。测量结果显示,可调滤波器频率调谐范围为0.78~1.15 GHz,3 dB绝对带宽约为55±3 MHz,滤波器的回波损耗大于10 dB,插入损耗约为2.8~3.3 dB。 展开更多
关键词 带通滤波器 微带 可调滤波器 变容管加载的阶跃阻抗谐振器
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边缘空气层薄膜体声波谐振器的设计与制备
18
作者 朱宇涵 段兰燕 +4 位作者 陈志鹏 许锴镔 胡晗 衣新燕 李国强 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第1期11-15,共5页
压电薄膜存在固有的对压电效应的非线性迟滞响应,并且声波有向边缘传播的横波分量,二者都会产生声波的能量损耗。该文设计了一种具有边缘空气层结构的单晶氮化铝薄膜体声波谐振器,可以减小非线性迟滞的机电损耗并阻止横波能量泄露,提高... 压电薄膜存在固有的对压电效应的非线性迟滞响应,并且声波有向边缘传播的横波分量,二者都会产生声波的能量损耗。该文设计了一种具有边缘空气层结构的单晶氮化铝薄膜体声波谐振器,可以减小非线性迟滞的机电损耗并阻止横波能量泄露,提高谐振器的品质因数。使用COMSOL对设计的器件进行有限元模拟仿真,并成功制备出具有边缘空气层结构的谐振器进行测试验证。 展开更多
关键词 单晶氮化铝薄膜体声波谐振器 边缘空气层 有限元仿真 压电非线性效应
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金刚石色心调控及光学谐振器的研究进展
19
作者 杨良禾 刘金龙 +5 位作者 屠菊萍 郑宇亭 牟恋希 李灏 魏俊俊 李成明 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期93-108,共16页
金刚石因其优异的光学特性和色心发射器而被应用于光子器件领域。光学谐振器是一种微纳米光学结构,基于有限模体积内的光-物质相互作用增强,能够将金刚石色心的发射与谐振器的增强效应相结合,有选择性地增强色心的发射,用于在光子电路... 金刚石因其优异的光学特性和色心发射器而被应用于光子器件领域。光学谐振器是一种微纳米光学结构,基于有限模体积内的光-物质相互作用增强,能够将金刚石色心的发射与谐振器的增强效应相结合,有选择性地增强色心的发射,用于在光子电路中提供稳定且强度充足的光学信号。近年来,金刚石微纳加工技术的发展推动了金刚石光学谐振器的研究和应用。本文总结了金刚石光学谐振器的研究现状,概述了金刚石的基本性质、合成与加工方法,介绍了金刚石色心的生成以及其与光学谐振器的耦合原理,梳理了三种不同类型的金刚石光学谐振器的研究进展,并对未来金刚石光学谐振器的发展进行了展望。 展开更多
关键词 金刚石 光学谐振器 色心 微纳加工 Purcell效应
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基于氮化铝薄膜的二维模态谐振器双模结构设计与仿真
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作者 赵继聪 王星宇 孙海燕 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期49-57,共9页
基于氮化铝(aluminum nitride,AlN)压电薄膜的二维模态谐振器(two-dimensional-mode resonators,2DMR)由于其较高的有效机电耦合系数k^(2)_(eff)及其与集成电路工艺兼容等优势,引起了业内广泛的关注。然而,传统的2DMR只研究单谐振模态,... 基于氮化铝(aluminum nitride,AlN)压电薄膜的二维模态谐振器(two-dimensional-mode resonators,2DMR)由于其较高的有效机电耦合系数k^(2)_(eff)及其与集成电路工艺兼容等优势,引起了业内广泛的关注。然而,传统的2DMR只研究单谐振模态,难以满足多模无线通信系统的需求。针对该问题,提出一种应用于5G new radio(5GNR)频段为2.6~3.4 GHz的二维模态(2DM)双模谐振器,通过合理设计电极宽度和电极周期,使得2个模态的品质因数Q和k^(2)_(eff)相当,实现了S1模态和高阶S1模态的有效激励。通过有限元方法研究分析了压电材料厚度及梳齿电极结构对2DMR双模谐振频率和k^(2)_(eff)的影响,S1模态谐振频率主要受压电材料厚度影响,高阶S1模态谐振频率在受压电材料厚度影响的同时还易受金属电极宽度影响。基于Al N压电薄膜中d_(33)和d_(31)压电系数的共同作用,所设计的2DMR中2个模态的k^(2)_(eff)分别达到3.1%和3.6%。随后,基于S1模态和高阶S1模态谐振处无杂散和高机电耦合性能,设计了含有50Ω阻抗匹配网络的双频带通滤波器,通过增加阶数提高器件的带外抑制。滤波器的2个传输频带相邻,无带内波纹且陡峭滚降,中心频率分别位于2.852和3.082 GHz,插入损耗分别为2.0和1.9 dB,分数带宽分别为29和39 MHz。研究结果说明了这种2DMR双模结构设计在射频前端极具应用潜力。 展开更多
关键词 氮化铝 压电谐振器 二维模态 双模 有效机电耦合系数 滤波器氮化铝 滤波器
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