دانلود پایان نامه ارشد درباره:کاربرد فیلترهای SAW در مخابرات موبایل و ماهواره- قسمت 2

/em>SAW

 

. 4-4 ساختار RF TC استفاده شده در تلفن 82………………………………………………….. PDC

 

.5-4 پاسخ فرکانسی اولین فیلتر SAW IF در هندست 83…………………………………… PDC

 

. 6-4 شیوه اندازه گیری 84……………………………………………………………………………… IM

 

. 7-4 اندازه پکیج در فیلتر 86………………………………………………………. SAW IF PDC

 

8-4 .(الف): ساختار فیلتر CLMR در اتصال الکتریکی موازی(ب): مدار معادل در باند عبور…. 89

 

. 9-4 پاسخ فرکانسی فیلتر SAW IF برای هندست 90…………………………………………. PHS

 

.10-4 تغییر اندازه پکیج فیلتر 91…………………………………………………………….. IF PHS

 

.11-4 پاسخ فرکانسی فیلتر IF PHS برای ایستگاه پایه……………………………………………. 93

 

.12-4 پاسخ فرکانسی اولین نسل فیلتر SAWIF Rx برای هندست 95…………….. cdmaone

 

.13-4 اندازة پکیج فیلتر 96……………………………………………… SAW IF Rx cdmaone

 

.1-5 مشخصه 3GPP برای سیستم 102…………………………………………………… W CDMA

 

.2-5 دوپلکسر آنتن 104………………………………………………………………….. …………………………..

 

.3-5 مشخصه فرکانسی مربوط به دوپلکسر شکل 105……………………………………………… .2-5

 

WCDMA/GSM .4-5 چند باند-مود دوگانه 107……………………………………………… FEM

 

.5-5 تولید سیگنال شبه-دریافتی مربوط به اعوجاج غیر-خطی مرتبه سوم……………………. 109

 

IIP3 .6-5 مربوط به سوئیچ های پین – دیود…………………………………………………………. 110

 

PIMP .7-5 برای دوپلکسر 110………………………………………………………………………….. SAW

 

.8-5 مشخصه های فیلترهای SAW ارتقاء یافته بر روی SMD ها. 112………….. …………………………..

 

.9-5 مشخصات طراحی شدة دوپلکسر بر اساس پارامترهای 114…………………………………….. S

 

.10-5 مشخصه اندازه گیری شدة دوپلکسر توسعه یافته. 114…………………….. …………………………..

 

.1-6 طرح رزوناتور SAW تک پورتی و ساختار مدار لدر پایه………………………………………. 119

 

.2-6 ساختار فیلم الکترودی ساندویچی………………………………………………………………… 120

 

.3-6 دورة فعالیت در مقایسه با توان ورودی فیلترهای120………………………………………….. . Tx

 

.4-6 سرعت SAW در هر ناحیه. 123………………………………………………….. …………………………..

 

.5-6 تغییر مشخصات به وسیله پهنای الکترود………………………………………………………… 123

 

.6-6 مقدار Q در فرکانس رزونانس و فرکانس آنتی رزونانس……………………………………… 124

 

.7-6 رابطه سرعت فاز با نسبت فلزکاری 124………………………………………… …………………………..

 

.8-6 اثر سیم زمین رزوناتور شاخه موازی……………………………………………………………. ..125

 

.9-6 ساختار مدار دوپلکسر SAW نوع لدر. ………………………….. ……………………………………………………. 127
.10-6 دید موضعی از پکیج دوپلکسر معمولی. ………………………….. ………………………………………………… 128
.11-6 دید موضعی از پکیج دوپلکسر ارتقاء یافته…………………………… ……………………………………………. 128
.12-6 پکیج های ارتقاء یافته و معمولی………………………………………………………. ………………………………. 128
.13-6 مشخصه S21 دوپلکسر AMPSCDMA در فرکانس 800MHz با پکیج ارتقاء یافته…… 129
.14-6 مشخصه S21 دوپلکسر JCDMA در فرکانس ………………………………………………… 800MHz 130
.15-6 مشخصه S21 فیلترTx آنتن …………………………..1.5GHz PDC …………………………………………. 131
.16-6 مشخصه S21 دوپلکسر PCSCDMA در فرکانس ……………………………………….. 1.9GHz 132
.1-7 ساختار سادة سیستم های ارتباطی عمومی………………………….. …………………………………………….. 136
.2-7 پاسخ فرکانسی فیلتر 70MHz SAW IF در ترانسپوندر ماهواره………………………………….. 137
.3-7 مفهوم ترکیب برداری از پاسخ های فیلتر ………………………….. SAW …………………………………… 139
.4-7 پاسخ فرکانسی فیلتر ………………………………………………………. SAW ……………………………………….. 139
.5-7 پاسخ فرکانسی فیلتر ………………………………………………………. SAW ……………………………………….. 140

 

خلاصه ١

 

 

موج SAW یک موج سطحی صوتی می باشد که در طول سطح یک ماده منتـشر مـی شـود. بـه طـور

 

 

معمول موادی که در ساخت این زیر لایه مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از کوارتز، لیتیم نیوبیـت

 

 

و لیتیم تانتالیت، که با ایجاد برش های متفاوت خصوصیات متفـاوتی دارنـد. ایـن مـواد دارای خاصـیت

 

 

فیزوالکتریک می باشند، یعنی با اعمال میدان الکتریکی به سطح نیروهایی ایجاد می شوند که به شـکل

 

 

امواج SAW در طول سطح حرکت می کنند. دستگاه هـایی کـه از ایـن خاصـیت اسـتفاده مـی کننـد

 

 

عبارتند از خطوط تأخیر، رزوناتورها، فیلترها و … .

 

 

سیستم های ارتباطی بی سیم یکی از زمینه های ارتباطات می باشد که با سرعت زیادی در حال توسعه

 

 

و افزایش است. تلفن های سلولی و بی سیم هم اکنون در زندگی امروزه پایه گذاری شده انـد. سیـستم

 

 

های تکمیلی دیگری همانند سیستم های ارتباطی شخصی با دسترسی جهانی و شبکه های دیتای بـی

 

 

سیم قسمتی از ارتباطات آینده را تشکیل خواهنـد داد. توسـعه چنـین سیـستم هـایی بـر روی تکامـل

 

 

تکنولوژیکی و مشخصات کاری متمرکز شده است. افزایش تقاضا مبنی بر کوچک سازی اجزاء منجـر بـه

 

 

استفاده از اجزاء SAW در مدارهای دستگاه های رادیویی پیشرفته شده است. علاوه بـر آن پرفـورمنس

 

 

ویژة اجزاء RF SAW نیز بر روی مدار گیرنده تاثیر گذاشته است. همچنـین کیفیـت رادیـویی افـزایش

 

یافته و وزن، اندازه و قیمت نهایی مدار کاهش یافته است. علاوه بـر آن از آن جـایی کـه تلفـن موبایـل

 

 

سبک و کوچک در بازار ارجحیت دارد، اندازة فیلترهای IF SAW سال به سال کوچک تر می شود.

 

 

در سیستم های تلفن سلولی CDMA آنالوگ و TDMA ارسال و دریافت به طور هم زمـان انجـام مـی

 

 

شود. بنابراین باید دوپلکسر در آنتن استفاده شود. دوپلکسر آنتن از فیلتر های SAW نوع لـدر اسـتفاده

 

 

می کند که برای اولین بار در سال 1998 در سیستم AMPSCDMA به کار برده شـد. انـدازة ایـن

 

 

پکیج 9.5 ×7.5 ×2mm3 بود. برای ساخت دوپلکـسرهای آنـتن SAW بایـد فیلتـر SAW بـه گونـه ای

 

طراحی شود که افت پایین تر و قطع تیزتری داشته باشد و مواد الکترودی که پایداری تـوان بـالاتری را

 

 

ایجاد می کنند، استفاده شود و نیاز به طراحی پکیجی دارد که افـت پـایین تـر و انـدازة کوچـک تـری

 

 

داشته باشد. به وسیله ارتقاء چیپ فیلتر و کاهش انـدازة پکـیج تـا 5 میلـی مترمربـع مـی تـوان انـدازة

 

 

دوپلکسرها را کاهش داد. به هر حـال، دوپلکـسر SAW بـا افـت پـایین و مشخـصات قطـع تنـد بـرای

 

 

کاربردهای فرکانس بالا مـورد نیـاز اسـت. از طریـق مشخـصات فیلتـر SAW ارتقـاء یافتـه، مـی تـوان

 

دوپلکسری برای سیستم 1 PCSCDMA 1.9GHzساخت.

 

علاوه بر آن دستگاه های SAW به خاطر مزایایی مانند کوچکی، سبکی، پایداری و ضـربه پـذیری بـرای

 

 

استفاده در سیستم های ماهواره ای در نظر گرفته شده اند.

 

فصل اول

آشنایی با فیلتر SAW

 

فصل اول: آشنایی با فیلتر SAW ۴

 

 

1-1 مقدمه

 

یک موج سطحی صوتی 1 SAW یک نوع حرکت موج مکانیکی می باشد که در طول سـطح یـک مـاده

 

جامد حرکت می کند. این موج در سال 1885 به وسیله لرد رایلی کشف شد و پـس ازآن بـه ایـن نـام

 

 

نامیده شد. رایلی نشان داد که امواج SAW می توانند مؤلفه ای از سیگنال مرتعش مربوط بـه زلزلـه را

 

به خوبی توصیف کنند. امروزه این امواج صوتی اغلب در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شـوند. در

 

 

نگاه اول استفاده از یک موج صوتی در کاربردهای الکترونیکی عجیب به نظر می رسد؛ اما امـواج صـوتی

 

 

مشخصات ویژه ای دارند که آنها را برای کاربردهای خاصی مناسب می سازند. این امواج اسـتفاده هـای

 

 

متعارفی دارند. دربسیاری از ساعت های مچی از کریستال به عنوان یـک رزونـاتور صـوتی بـرای تولیـد

 

 

فرکانس صحیح استفاده می شود، اگر چه دراین رزوناتور از امواج صوتی bulk بیشتر از امـواج سـطحی

 

 

استفاده می شود.

 

 

یــک دســتگاه SAW ابتــدایی در شــکل 1-1 نــشان داده شــده اســت کــه شــامل 2 ترانــسدیوسر

 

اینتردیجیتــالIDT 2 بــر روی یــک زیــر لایــه3 فیزوالکتریــک ( ( Piezoelectric هماننــد کــوارتزمی

 

 

باشد. IDT شامل الکترودهای فلزی تو در تو است که برای ارسال1 و دریافت امواج استفاده مـی شـوند

 

به طوری که یک سیگنال الکتریکی به یک موج صوتی و سپس به الکتریکـی تبـدیل مـی شـود. مزیـت

 

 

عمده ای که این امواج نسبت به سایر امواج دارند این است کـه بـسیار آرام حرکـت مـی کننـد ( مـثلاً

 

 

300m / s )، چنان که تاخیرهای بزرگی را می توانند ایجاد کنند. از آن جـایی کـه شـکل IDT قابلیـت

 

 

تغییرات بسیارزیادی را دارد، در نتیجه دستگاه های متنوعی را مـی تـوان بـا اسـتفاده از ایـن خاصـیت

 

 

ساخت. اوایل سـال 1970 دسـتگاه هـای SAW بـه منظـور فـشرده سـازی پـالس رادار، اسـیلاتورها و

 

فیلترهای میان گذر در تلویزیون هـای خـانگی و رادیوهـای حرفـه ای تولیـد شـدند. فیلترهـای جدیـد

 

 

SAWبا کارآیی بالا وارد بازار شده اند و تعداد بسیار زیادی (حدود 3 بیلیون در سال) نیز در حال تولید

 

می باشند.

 

شکل .1-1 دستگاه SAW مبنا

 

 

شکل 2-1 حرکت امواج SAW در طول سطح یک ماده جامد1 را نشان می دهد. هنگامی که موج

 

SAW از این سطح عبور می کند، هریک از اتم های ماده یک مسیر بیضی شکلی را طی می کند، در

 

حالی که این مسیر برای هر دوره از حرکت موج تکرار می شود. هر چه قدر به عمق نفوذ می کنیم اتم

 

 

های کمتری از سطح جا به جا می شوند. بنابراین، این موج در امتداد سطح هدایت می شود. در ساده

 

ترین حالت (یک ماده ایزوتروپیک)، اتم ها در سطحی معروف به صفحه جهتی2 حرکت می کنند.

 

صفحه جهتی، صفحه ای معمولی است که انتشار در آن در جهت مشخصی می باشد.

 

شکل.2-1 حرکت موج سطحی در طول سطح

 

 

2-1 پدیده Piezoelectricity

 

در دستگاه های الکترونیکی، لازم است که موج های SAW را از یک سیگنال الکتریکـی ورودی تولیـد

 

کنیم و سپس ازاین موج SAW برای تولید سیگنال الکتریکـی خروجـی اسـتفاده کنـیم. عمـل تغییـر

 

الکتریکی به صوتی یا صوتی به الکتریکی تبدیل1 نامیده می شود. به منظور توصیف این پروسه، در ابتدا

 

باید خاصیت Piezoelectricity را شرح دهیم که مشخصه بسیاری از مواد جامد می باشد. در یـک مـاده

 

 

فیزوالکتریک مکانیزمی وجود دارد که بین اختلالات الکتریکـی و مکـانیکی نـوعی تطبیـق و همـاهنگی

 

 

ایجاد می کند. از این رو استفاده از میدان الکتریکی، نیروها و کشش هـای مکـانیکی ایجـاد مـی کنـد.

 

 

برعکس، یک تغییر مکانیکی، به عنوان مثال تغییر در فشار، میدان الکتریکی و در نتیجه ولتاژ ایجاد می

 

 

کند.

 

پدیده Piezoelectricity در بسیاری از مواد اتفاق می افتد، اما این ماده بایـد 2 anisotropic باشـد، بـه

 

طوری که مشخصه های آن به جهت قرارگیری اتم ها در داخل ماده بستگی دارد. معمولاً این به معنای

 

 

آن است که از مواد کریستالی باید استفاده شود. مواد تشکیل دهنده متداول SAW ها کریستال هـای

 

کوارتز، لیتیم نیوبیت یا لیتیم تانتالیت است که همگی فیزوالکتریک مـی باشـند. در ایـن کریـستال هـا

 

 

حرکت موج SAW مشابه حرکت موج درحالت ایزوتروپیک می باشد با این تفاوت کـه همـراه بـا مـوج

 

 

2 این ماده دارای مشخصات فیزیکی مختلف در سطوح مختلف اندازه گیری می باشد.

 

فصل اول: آشنایی با فیلتر SAW ٨

 

یک میدان الکتریکی نیز وجود دارد. از طرف دیگرچون ماده ناهمـسانگرد مـی باشـد؛ یعنـی مشخـصات

 

 

SAW به جهتی که در آن زیر لایه از ماده اصلی برش داده شده بستگی دارد؛ بنابراین جهت برش باید

 

مشخص شود. نمونه ای از این برش ها در شکل 3-1 نشان داده شده است.

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

تعداد صفحه : 169

قیمت : چهارده هزار تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت : [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

*** *** ***

  • 2