A coupling matrix vision for mobile filtering devices with micro-acoustic wave technologies. A systematic approach
Con el espectro radioeléctrico cada vez más saturado, los filtros y duplexores son elementos claves de la tecnología en el mercado de dispositivos discretos para la telefonía móvil. El segmento de usuario de los sistemas de comunicaciones inalámbricas aprovecha las destacadas propiedades de los disp...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/314191 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/314191 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Mobile filters Duplexers Ladder desing methodology Acoustic-wave technology Tecnologies 621 |
| Sumario: | Con el espectro radioeléctrico cada vez más saturado, los filtros y duplexores son elementos claves de la tecnología en el mercado de dispositivos discretos para la telefonía móvil. El segmento de usuario de los sistemas de comunicaciones inalámbricas aprovecha las destacadas propiedades de los dispositivos filtrantes basados en resonadores acústicos. Generalmente, el diseño de dispositivos de onda acústica ha sido asumido por técnicas de optimización debido a las restrictivas limitaciones impuestas por la viabilidad tecnológica de los resonadores SAW y BAW, así como las exigentes especificaciones eléctricas. Una respuesta de transmisión muy restrictiva y factores tecnológicos muy limitantes conducen a hacer el diseño más y más complejo y una tarea muy desafiante. El objetivo del trabajo está enfocado en facilitar el diseño de filtros/duplexores y hacerlo más eficiente. En consecuencia, la formulación inicial del problema se ha centrado en la viabilidad tecnológica para implementar filtros de onda acústica. Proporcionar una metodología sistemática es útil para acelerar la curva de aprendizaje de nuevos diseñadores. Los filtros de microondas con elevada selectividad son posibles si sus funciones de transferencia incorporan ceros de transmisión finitos. La introducción de nodos no-resonantes (NRN) da la posibilidad de diseñar filtros con el máximo número de ceros de transmisión finitos sin tener que implementar acoplamientos directos entre la fuente y la carga. Además, las configuraciones en línea con NRN permiten la extracción de los elementos analíticamente. La típica configuración de filtro ladder presenta similitudes características de acuerdo con las redes de prototipo en línea con nodos resonantes y no-resonantes, que son las propiedades de modularidad, para controlar los ceros de transmisión con resonadores independientes, y respuestas completamente canonícas sin acoplamiento fuente-carga directo. Los elementos de la red pasobanda son dados por ecuaciones explícitas en términos de aquellos en los prototipos en línea con NRN que pueden ser sintetizados analíticamente. Como consecuencia, es posible definir una metodología de síntesis directa para obtener los parámetros pasobanda eléctricos de un filtro RF general que está basado en resonadores acústicos. Este trabajo presenta una metodología que proporciona un procedimiento de síntesis sistemático para diseñar filtros y duplexores ladder basados en resonadores de onda micro-acústica. La metodología de diseño utiliza un enfoque nodal basado en NRN y nodos resonantes. La representación de la red mediante una matriz de acoplamiento mixta de nodos resonantes y no resonantes es capaz de gestionar de forma eficiente las restricciones tecnológicas. El procedimiento es eficiente en tiempo, preciso en los resultados y proporciona un profundo entendimiento de las particulares interacciones que se producen entre las restricciones tecnológicas y el funcionamiento del dispositivo. Un completo paquete de software, con un simulador rápido, preciso y de fácil uso, ha sido desarrollado, permitiendo obtener diseños de primera etapa exitosos. Como resultado de la metodología sistemática, hemos desarrollado un método de diseño que combina y sistemáticamente gestiona redes filtrantes compuestas de bloques de polo extraído con bloques de resonadores acoplados, es decir, celdas ladder con secciones CRF. Además, la metodología has sido extendida exitosamente para tener en cuenta el diseño de divisores de potencia con respuesta filtrante por medio de dos topologías diferentes: la configuración ladder y las secciones CRF. La metodología propuesta ofrece una solución que combina el completo cumplimiento de las máscaras de espectro con topologías preparadas para acomodar las restricciones tecnológicas de la tecnología micro-acústica. La metodología ha sido desarrollada orientada nativamente a gestionar la tecnología, como es el ajuste de la limitación en el acoplo electromagnético, y basada en fundamentos de síntesis rigurosos. |
|---|