通信电路课程设计 声表面波滤波器在通信电路中的应用院（系）名称 信息工程学院 专 业 班 级 2008电子信息工程（2）班学 号 080102502 学 生 姓 名 指 导 教 师 2010年12月25日课程设计任务书20102011学年第一学期专业： 电子信息工程 学号： 080102502 姓名： 课程设计名称： 通信电路 设计题目： 声表面波滤波器在通信电路中的应用 完成期限：自 2010 年 12 月 13 日至 2010 年 12 月 25 日共 2 周一、设计依据 集中参数滤波器不仅性能优良，指标先进，而且调试简单（或不需调试）组装方便，正在迅速进入各类通信电路中。特别是当整机的频率特性具有特殊性能指标时，利用专门设计的滤波器，可以满足，高挡次的性能要求。当今是新材料、新器件倍增的时代，及时的将新技术领域成果引入通信系统，以提高通信质量，是当前紧迫的重要任务。同时，由于受各专业基本概念理论的制约，必须拓宽知识面，才能适应当今科学技术发展的要求。 二、要求及主要内容 1. 掌握超外差接收设备的工作原理与中放电路的作用与功能。2. 掌握通信电路中各参数等效电路的分析方法。3. 设计声表面波滤波器应用电路，并对电路性能进行分析计算，给出元器表。主要技术指标：1. 中心频率 37KHZ2. 通频带 8KHZ3. 输入阻抗 1kW4. 输出阻抗 1kW 三、途径和方法 1. 课题调研：查阅通信接收机声表面波滤波器电路的原理、设计与调试资料并了解科技文献有关的文章。2. 以通信电路、模拟电子技术与数字电子技术课程为依据提出设计方案3. 对单元电路进行设计。4. 对整机电路进行设计，画出原理电路图，绘出元器件表。 四、时间安排 课题讲解：2小时阅读资料：12小时撰写设计说明书：12小时修改设计说明书：4小时 五、主要参考资料 1 沈伟慈 通信电路M. 西安：西安电子科技大学出版社. 2008.62 张肃文 高频电子线路M. 北京：高等教育出版社. 19843 罗伟雄 通信电路与系统M. 北京：北京理工大学出版社. 2007.94 杨素行 模拟电子技术基础简明教程M. 北京：高等教育出版社. 2002.2 5 Ferrel G. Stremler. Introduction Communication Systems M. 19976 杨素行 模拟电子技术基础简明教程M. 北京：高等教育出版社. 2002.2 7 董在望 通信电路原理M.1989.118 张桂花 无线通信电路基础教程M.1988.4 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期： 年 月 日电子技术 课程设计评阅书题目声表面波在通信电路中的应用学生姓名学号080102502指导教师评语及成绩指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名： 年 月 日教研室意见 总成绩： 教研室主任签名：年 月 日课程设计说明书 第I页声表面滤波器在通信电路中的应用摘 要随着半导体工艺的迅速发展，光刻精度进一步提高，使得声表面波滤波器超小型化成为现实，而通信技术的快速发展，对声表面波滤波器提出的性能要求也越来越高。声表面滤波器简称SAWF或SAW，是利用压电陶瓷、铌酸锂、石英等压电晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的一种换能式无源带通滤波器，它用于电视机和录像机的中频输入电路中作选频元件，取代了中频放大器的输入吸收回路和多级调谐回路。它是在一块具有压电效应的材料基片上蒸发一层金属膜，然后经光刻，在两端各形成一对叉指形电极组成。当在发射换能器上加上信号电压后，就在输入叉指电极间形成一个电场使压电材料发生机械振动（即超声波）以超声波的形式向左右两边传播，向边缘一侧的能量由吸声材料所吸收。在接收端，由接收换能器将机械振动再转化为电信号，并由叉指形电极输出。声表面波器件因其体积小、抗辐射能力强、高速、低功耗和高可靠性等优点，在通信、雷达和电子对抗中得到了广泛的应用，尤其是它独有的高频特性，越来越受到重视。在追求高效率、低插入损耗、高温度稳定的同时，中心频率和通带宽度的可调节性也成为研究热点之一。关 键 词 ：声表面波; 声表面波滤波器； 单端对声表面波谐振器; 无线通信目 录1绪论12 SAW滤波器基本理论12.1 SAW滤波器的简介12.2 SAW滤波器的结构及原理22.3 SAW波滤波器的特点32.4 SAW滤波器的应用33 无线通信中用SAW滤波器53.1 等效电路分析53.2 滤波器的设计6总结8致谢9参考文献101绪论随着无线移动通信技术的发展，人们对移动电话的需求直线上升。为规范移动通信市场，国际上建立了几种公用通信系统标准，如美国移动通信系统(AMPS)、扩展总路线通信系统(ETACS)、全球移动系统(GSM)等。以上各通信系统所使用的频率范围均不相同，但为扩大通信容量，与传统的通信系统相比，它们的射频频率都较高，使用带宽较宽，且发射端和接收端的间隔较窄。因此，各系统对关键器件即滤波器的滤波频率性能都有严格的要求。声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波器是一种新型的信号处理器件，可以实现任意精度的频率特性，这是其他射频滤波器难以实现的, 故SAW滤波器在电子信息领域，特别在通信中得到了越来越广泛的应用。随着SAW滤波器朝着小型片式化、高频宽带化、低插损、高可靠性和表面贴装等方向的发展，更将使SAW滤波器技术在各种信号处理、通信等领域越来越具有吸引力。 2 SAW滤波器基本理论2.1 SAW滤波器的简介声表面波SAW（SuRFace Acoustic Wave）就是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器*指换能器（IDT）。它采用半导体集成电路的平面工艺，在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜，再把设计好的两个IDT的掩膜图案，利用光刻方法沉积在基片表面，分别用作输入换能器和输出换能器。其工作原理是：输入换能器将电信号变成声信号，沿晶体表面传播，输出换能器再将接收到的声信号变成电信号输出。 2.2 SAW滤波器的结构及原理SAW是在压电基片材料表面产生并传播，且振幅随着深入基片材料的深度增加而迅速减少的一种弹性波。SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器叉指换能器(Interdigital Transducer,IDT)，分别用作发射换能器和接收换能器，如图1所示。图1 SAW滤波器机构图发射换能器将RF信号转换为声表面波，在基片表面上传播，经过一定的延迟后，接收换能器将声信号转换为电信号输出。滤波过程是在电到声和声到电的转换中实现，所以可以将SAW滤波器等效为一个两端口的无源网络，如图2所示。图中H1()是发射(或输入