ISBN 978-3-8439-4125-9

978-3-8439-4125-9, Reihe Elektrotechnik

Wolfgang Paul Akstaller
Electrothermal and Nonlinear Modeling of Surface Acoustic Wave Mobile Radio Filters

171 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2019), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In dieser Dissertation wird ein Verfahren zur elektrothermischen Modellierung von akustischen Oberflächenwellenresonatoren und -filtern erarbeitet. Der auf numerischer Simulation basierende Ansatz und die dafür notwendigen Vereinfachungen werden schrittweise hergeleitet und qualifiziert. Dabei wird besonders auf die Problematik der komplexen Struktur eines mit Halbleiterprozessen hergestellten Bauelements eingegangen. Eine Implementierung in einem Schaltungssimulator ermöglicht die umfassende Analyse der Struktur bezüglich ihrer elektrothermischen Eigenschaften. Das Simulationsmodell wird messtechnisch verifiziert.

Als zweiter Teil dieser Arbeit werden mit Hilfe eines nichtlinearen Verhaltensmodells die nichtlinearen elektrischen Harmonischen und Intermodulationsprodukte eines mikroakustischen Filters unter Großsignalbedingungen zunächst charakterisiert und anschließend weitergehende Simulationen durchgeführt.

Die Arbeit ist in englischer Sprache verfasst.

In this dissertation, an approach for electrothermal modeling of Surface Acoustic Wave (SAW) resonators and filters is elaborated. The thermal model is based on numerical simulation. To account for the complex structure of a SAW component that originates from semiconductor manufacturing processes, simplifications are presented and qualified step by step. An implementation of a full electrothermal model in a circuit simulator allows for a detailed analysis of the structure. An verification of the model is done experimentally.

In the second part of this work a nonlinear behavioral modeling approach is used to characterize and simulate the nonlinear electrical emissions of a SAW filter that is subject to high RF power.

The dissertation is written in English.