1. 研究目的与意义
研究背景：
声表面波(SAW)应用场景从最早开始的军用雷达发展到现在几乎遍及整个无线通讯，是射频段主要的元器件;经过50多年的发展，声表面波(SAW)设计和工艺技术日益成熟，应用范围不断扩大。如今已经开发出各种功能的SAW器件，SAW器件已经广泛应用于通信、导航、雷达、电子对抗、遥控遥测、广播电视等各类军用和民用电子系统中。声表面滤波器(SAWF)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。拥有压电效应的材料及其结构和在其表面用于激发和接收声表面波的叉指电极，是设计声表面波滤波器的关键，其结构参数直接影响器件性能。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。
设计声表滤波器，首先需要一个准确且快速的仿真软件，在过去的研究中，人们提出了 MBVD 等效电路模型、Mason 模型、δ 模型、COM 模型等。COM 模型是一种基于无线周期结构的耦合模模型，得益于其准确度高以及适用范围广（适用于瑞利波、剪切波等多种声波模式），被工业界广泛使用。移动通信事业的迅猛发展,对声表面波(SAW)滤波器的性能提出了更高的要求，为了得到插损低、波纹小的器件，要求利用传统设计中当作“有害”成分的指间多次反射波来减小双向传播损耗和抵消声电再生。为此，提出的耦合模(Coupling of Modes, COM)模型,为低插入损耗SAW器件设计提供了较好的分析工具。
2. 研究内容和预期目标
1. 研究内容
本研究主要针对声表面波滤波器的快速仿真，并在2.45GHz蓝牙通信中进行应用，采用ADS软件进行仿真设计。具体研究内容包括：
（1）研究SAW滤波器的原理和特性，了解其在2.45GHz蓝牙通信中的应用。（2）对COM 模型进行研究，目的是得到灵活度高、功能性强、准确度高的SAW器件仿真模型建立声表面波滤波器的电路模型。（3）探究如何利用ADS软件进行SAW滤波器的快速仿真设计。（4）通过仿真实验，验证SAW滤波器在蓝牙通信中的性能和参数优化效果。（5）结合2.45GHz蓝牙通信系统的实际需求，引入P矩阵对SAW滤波器进行性能测试和评估。
3. 研究的方法与步骤
研究方法
本研究的主要研究方法是采用ADS软件进行声表面波滤波器的仿真设计。具体包括建立声表面波滤波器的电路模型，并进行仿真验证；对声表面波滤波器进行优化设计，探究不同滤波器参数对蓝牙通信性能的影响；在仿真实验中，通过改变指条结构，探究不同滤波器参数对蓝牙通信的影响。同时，利用P矩阵对COM模型进行多次求解，对声表面波滤波器进行性能测试和评估。该研究方法具有较高的准确性和可靠性，并且能够为蓝牙通信的性能优化和改进提供实际应用价值。
研究步骤
4. 参考文献
[1].周卫,王岚,黎亮.级联型声表面横波滤波器[J].压电与声光.2019
[2].王祥邦,刘敬勇,李勇.基于晶圆级封装技术的声表面波滤波器[J].电子与封装.2019
[3].毛世平,曾庆高,陈彦光,蒋世义,彭昱皓.高阻带抑制宽带低损耗声表面波滤波器研究[J].压电与声光.2018
5. 计划与进度安排
第一阶段 2023.02.21-2024.03.27：搜集相关文献，熟悉ADS软件的操作方法。
第二阶段 2023.03.28-2024.04.07：建立声表面波滤波器的电路模型，进行仿真验证，并对滤波器进行优化设计。
第三阶段 2023.04.08-2024.05.16：设计蓝牙通信系统，并将Saw滤波器应用于其中，验证其在实际应用中的效果。
第四阶段 2023.05.17-2024.05.24：对蓝牙通信系统进行性能测试和评估，得出相应的结论。
第五阶段 2023.05.25-2024.06.02：撰写毕业论文，准备答辩。
