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FBAR技术具有频率高、体积小、效率高等优点,并且能与半导体工艺兼容,容易与其它元器件集成。利用FBAR技术可以制作滤波器、振荡器、双工器等多种高性能频率器件。与当前其它相关技术相比,FBAR技术能提供更完善的功率处理能力、插入损耗和选择度特性。本文对FBAR谐振器进行1D和3D建模,考虑了压电损耗、电极材料和厚度、横向谐振等因素对FBAR谐振器特性的影响,并在此基础上建立了应用于PCS频段的FBAR双工器的1D和3D模型。1D建模采用等效电路法,所用软件为ADS。3D建模采用有限元法,所用软件为ANSYS。 本文的主要工作及创新点如下: 1.从声波理论、电磁波理论、压电学理论出发,计算了FBAR谐振器中的声场和电磁场。 2.对FBAR谐振器进行1D建模,得出了理想FBAR的电学阻抗特性以及相应的BVD等效电路模型;分析了引入压电损耗、电极厚度后FBAR的电学阻抗特性变化以及相应的BVD等效电路模型变化。 3.对FBAR谐振器进行3D建模,分析了横向谐振对FBAR谐振器特性的影响;建立了方形、圆形、三角形、五边形等4种电极形状的空气隙型FBAR 3D模型,并把仿真结果与固态装配型FBAR的实验测试结果进行对比,两者符合的较好。 4.对FBAR双工器进行1D建模,得出了双工器设计指标与FBAR拓扑结构之间的关系;以应用于PCS频段的FBAR双工器的结构图为基础,建立了由FBAR的MBVD等效电路模型组成的FBAR双工器的1D模型,并由仿真结果得出了满足PCS频段双工器指标的每块FBAR的有效厚度与有效面积。 5.对FBAR双工器进行3D建模,分析了横向谐振对FBAR双工器特性的影响;以应用于PCS频段的空气隙FBAR双工器的实物解剖图为基础,建立了由任意两角不相等、任意两边不平行的四边形或五边形的FBAR组成的发射滤波器和