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声表面波器件已广泛应用于雷达、通信等领域。九十年代以来,信息高速公路的蓬勃发展和通信技术尤其是移动通信系统的迅速发展,需要大量低损耗高性能表面波器件。这对表面波器件的研究提出了新的挑战,直接推动了声表面波的研究在九十年代形成了又一高潮。
实际表面波器件多由换能器、反射阵等基本结构组成,这些基本结构多由周期金属栅格构成,栅格的存在导致声表面波在栅格中的多次反射,这就是所谓的指间多次反射效应。在设计低损耗滤波器时,利用多次反射效应是必不可少的。将指间多次反射效应考虑在内的耦合模(COM)模型是解决低耗高性能声表面波器件设计的重要理论工具。
众所周知,COM模型是一维模型,其前提假设是一维波在周期微扰下的传播。但是表面波是二维波,它的振动分布在深度方向是非均匀的,而且随频率改变。因此,严格地说,表面波不满足COM模型的前提假设。在瑞利波情况下,这一差异没有带来明显的误差。然而在漏波材料上(如36°-42°Y-LiTaO<3>),误差会达到让人无法接受的地步。因此,在模拟漏表面波器件时,改进COM模型是非常必要的。此外,COM参量中的反射系数是通过色散曲线中禁带上下边沿确定的,漏表面波色散曲线的禁带边沿因体波散射而变得模糊,从而反射系数难以精确地确定。本文提出了一种直接从谐波导纳曲线得到COM参量的方法,更重要的是提出了一种改进的COM模型,在这个模型里我们将COM参量看作频率的函数。利用这种方法,得到的拟合结果有明显的改善。
此外,建立了一整套便于编程的算法流程来计算器件响应。