ISBN 978-3-8439-4689-6

978-3-8439-4689-6, Reihe Elektrotechnik

Michael Wagner
Design of Wide-Band Hybrid Ladder Filters Employing Micro-Acoustic Wave Resonators

125 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2020), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In modernen mobilen Kommunikationsgeräten wird eine Vielzahl an akustischen Filtern eingesetzt. Nach der Spezifizierung und dem beginnenden Einsatz der 5G-Mobilfunktechnik ist abzusehen, dass diese Zahl noch weiter ansteigen wird. Die Unterstützung neuer Frequenzbänder bei höheren Frequenzen und höhere erzielbare Bandbreiten stellen die Hersteller vor große Probleme, denn die bisher eingesetzten akustischen Filter sind nicht für den Einsatz bei beliebig großen Bandbreiten geeignet. Um diese Bandbreitenlimitierung zu umgehen, müssen neue Filtertechniken und -architekturen erforscht werden.

In dieser Arbeit werden hybride Filterkombinationen, bestehend aus akustischen Resonatoren und passiven konzentrierten Elementen, untersucht. Das Hauptziel der Arbeit ist es, hybride Strukturen zu finden, die nicht in der Bandbreite begrenzt sind. Die behandelte Filtertheorie dient dabei als Basis zum Lösen dieser Problematik. Dabei stellte sich heraus, dass eine Bottom-up-Entwurfsmethodik zielführend ist.

In der Arbeit wird weiterhin das Impedanzverhalten einfacher Filterelemente und sinnvoller Filterkombinationen untersucht und verschiedene hybride Entwurfsmethoden aus der Literatur werden behandelt. Drei neue hybride Filterklassen, jede davon theoretisch unbegrenzt in der Bandbreite, werden vorgestellt und erläutert und die dazugehörigen Messergebnisse diskutiert. Schließlich wird eine Entwurfsmethodik hergeleitet, die den Entwurf hybrider Filter in Abzweigschaltung mit beliebig großer Bandbreite ermöglicht. Zusätzlich werden die relevanten Entwurfskriterien und Abhängigkeiten dargestellt.