Resumen de Analysis and Design of Bulk Acoustic Wave Filters Based on Acoustically Coupled Resonators
Edén Corrales López
El ràpid creixement dels sistemes de telecomunicacions sense fils ha portat a una creixent demanda de dispositius mòbils amb requisits cada vegada més estrictes per als filtres de microones incloent un millor rendiment, miniaturització i la reducció de costos. Una nova tecnologia de filtres de RF s’ha consolidat en l'última dècada: la tecnologia BAW. Els filtres BAW són perfectament adequats com a filtres miniaturitzats i d'alt rendiment per a aplicacions d'alta freqüència. En comparació amb la tecnologia SAW, els filtres BAW proporcionen menors pèrdues d'inserció, una millor selectivitat, compatibilitat CMOS, millor maneig de potència i una major freqüència de treball. Un CRF BAW és un dels més recents filtres BAW que permet oferir una àmplia gamma de noves i interessants propietats en comparació dels seus predecessors. Basat en el concepte de ressonadors acoblats acústicament, es poden oferir respostes Chebyshev clàssiques i avançades, millor ample de banda, més miniaturització i conversió de mode. La complexitat d'un CRF és considerable en termes de disseny i fabricació, a causa de la quantitat de làmines que el conformen. El disseny de filtres BAW es basa en dimensionar les capes del dispositiu. El disseny és complex i els procediments d'optimització poden no ser eficients a causa de la quantitat de variables que intervenen en el procés. En aquest treball es presenta una metodologia d'anàlisi i síntesi. Les tècniques poden fer front a les estructures de diverses capes d'una manera directa. Es presenta un conjunt de models circuitals completament elèctrics que simplifiquen i recullen el comportament dels CRF, dispositius que funcionen tant en els dominis elèctric i mecànic. S'han establert un conjunt d'eines per analitzar el ressonador per mitjà de teoria de xarxes i és la base per a l'anàlisi d'estructures compostes de diversos ressonadors i múltiples capes de làmines primes. Es desenvolupa un model per al CRF utilitzant transformacions de xarxa i aproximacions respecte a les freqüències de funcionament dels dispositius BAW. Es presenta un anàlisi profund del BAW CRF amb els models proposats com una eina que permet guiar el procediment analític. L'anàlisi dels filtres facilita una millor comprensió del seu funcionament i una manera d'establir els límits de les respostes que poden oferir. Es presenten metodologies de disseny de filtres amb la finalitat d'obtenir les geometries de l'estructura i la topologia dels filtres BAW per complir amb les respostes prescrites. El disseny del filtre es dona a partir d'una comprensió clara dels seus mecanismes de filtratge de manera que facilita l'explotació de les seves característiques inherents. Les respostes avançades amb zeros de transmissió o els filtres de banda de rebuig procedents dels nous dispositius presentats es sintetitzen per mitjà de les metodologies proposades.
