声表面波滤波器频段的设计方法、系统及相关设备技术方案

本发明专利技术涉及滤波器优化技术领域，本发明专利技术公开了一种声表面波滤波器频段的设计方法、系统及相关设备，设计方法包括以下步骤：步骤S1、建立各频段的已有声表面波滤波器的性能参数数据库；步骤S2、提取性能参数数据库中与设计频段相似的相似频段的已有声表面波滤波器所对应的dms几何参数，通过调整dms几何参数的周期长度，以将相似频段移植到对应的设计频段，获得频段初值；步骤S3、通过Sobal敏感性分析方法去除dms几何参数的不重要变量，保留其相应的重要变量；步骤S4、根据频段初值和重要变量，通过梯度优化算法进行优化计算，得到目标声表面波滤波器的性能参数。本发明专利技术的声表面波滤波器频段的设计方法能够提高频段的设计效率。频段的设计方法能够提高频段的设计效率。频段的设计方法能够提高频段的设计效率。

【技术实现步骤摘要】
声表面波滤波器频段的设计方法、系统及相关设备


[0001]本专利技术涉及滤波器优化
，尤其是涉及一种声表面波滤波器频段的设计方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]声表面波 (Surface Acoustic Wave，SAW) 滤波器凭借其小型化、低成本、高选择性等特点，成为了智能手机中不可或缺的元件。设计saw滤波器需要仿真工具，通常需要借助MBVD(modified Butterworth
‑
Van Dyke)等效电路模型。在射频Rx频段(Receive)中需要低插损和高带外抑制滤波器，此滤波器需要dms(Double Mode SAW)谐振器和梯形谐振器（Ladder）共同完成。mbvd模型无法进行dms谐振器的仿真，因此需要借助COM（Couple Of Model）理论和有限元进行仿真。对于一个典型的5阶对称dms，变量个数大约23。如果每次都调整23个变量，那么对设计师而言工作量巨大。
[0003]现有的Rx接受频段中存在很多相似的频段，例如band8与band26频段及Band20与band28
‑
a。介于此，每次从零开始设计频段，会浪费了大量的时间和历史遗留数据。同时，dms中几何变量过多，每次从零开始设计非常复杂。如若借助全局优化来设计，维度过高，则优化方法效率低下。若借助梯度优化方法去设计，一方面需要优良的初值，另一方面其中的梯度信息需要借助有限差分计算得到，此时计算量随着dms变量个数增加而急剧增加，设计效率低。r/>
技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种声表面波滤波器频段的设计方法，以解决现有的声表面波滤波器的频段设计效率低，优化效果差的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供了一种声表面波滤波器频段的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：步骤S1、建立各频段的已有声表面波滤波器的性能参数数据库；其中，所述性能参数数据库由每一所述已有声表面波滤波器所包含的谐振器的几何参数和dms几何参数获得；步骤S2、基于设计频段的目标声表面波滤波器的设计需求，提取所述性能参数数据库中与设计频段相似的相似频段的所述已有声表面波滤波器所对应的所述dms几何参数，通过调整所述dms几何参数的周期长度，以将所述相似频段移植到对应的所述设计频段，获得频段初值；步骤S3、通过Sobal敏感性分析方法去除所述dms几何参数的不重要变量，保留其相应的重要变量；其中，所述不重要变量为贡献小的变量，所述重要变量为贡献大的变量；步骤S4、根据所述频段初值和所述重要变量，通过梯度优化算法进行优化计算，得到所述目标声表面波滤波器的性能参数。
[0006]优选的，在所述步骤S1中，所述谐振器的几何参数包括相对带宽、低插损、左带外
抑制度和右带外抑制度。
[0007]优选的，在所述步骤S2中，所述dms几何参数还包括金属化率、IDT均匀根数、渐变系数、IDT渐变根数、孔径及膜厚；其中，所述重要变量包括所述周期长度、所述金属化率、所述渐变系数、所述孔径及所述膜厚；所述不重要变量包括所述IDT均匀根数和所述IDT渐变根数。
[0008]优选的，在所述步骤S3中，所述dms几何参数调整满足以下关系式：IL（x）；lb≤x≤ub；其中，IL表示所述声表面波滤波器的插损，x表示所述dms几何参数，lb和ub分别表示所述dms几何参数的上限和下限。
[0009]优选的，所述声表面波滤波器的衬底采用碳酸锂晶圆制成。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供一种声表面波滤波器频段的设计系统，其特征在于，所述设计系统包括：建立模块，用于建立各频段的已有声表面波滤波器的性能参数数据库；其中，所述性能参数数据库由每一所述已有声表面波滤波器所包含的谐振器的几何参数和dms几何参数获得；提取模块，用于基于设计频段的目标声表面波滤波器的设计需求，提取所述性能参数数据库中与设计频段相似的相似频段的所述已有声表面波滤波器所对应的所述dms几何参数，通过调整所述dms几何参数的周期长度，以将所述相似频段移植到对应的所述设计频段，获得频段初值；去除模块，用于通过Sobal敏感性分析方法去除所述dms几何参数的不重要变量，保留其相应的重要变量；其中，所述不重要变量为贡献小的变量，所述重要变量为贡献大的变量；优化模块，用于根据所述频段初值和所述重要变量，通过梯度优化算法进行优化计算，得到所述目标声表面波滤波器的性能参数。
[0011]第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的声表面波滤波器频段的设计程序，所述处理器执行所述声表面波滤波器频段的设计程序时实现上述的声表面波滤波器频段的设计方法中的步骤。
[0012]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有声表面波滤波器频段的设计程序，所述声表面波滤波器频段的设计程序被处理器执行时实现如上述的声表面波滤波器频段的设计方法中的步骤。
[0013]与现有技术相比，本专利技术中的声表面波滤波器频段的设计方法，通过建立各频段的已有声表面波滤波器的性能参数数据库；基于设计频段的目标声表面波滤波器的设计需求，提取性能参数数据库中与设计频段相似的相似频段的已有声表面波滤波器所对应的dms几何参数，通过调整dms几何参数的周期长度，以将相似频段移植到对应的设计频段，获得频段初值；通过Sobal敏感性分析方法去除dms几何参数的不重要变量，保留其相应的重要变量；其中，不重要变量为贡献小的变量，重要变量为贡献大的变量；根据频段初值和重要变量，通过梯度优化算法进行优化计算，得到目标声表面波滤波器的性能参数。这样基于
历史数据库中的相似结构，取出里面结构对应的dms几何参数，通过调整周期长度得到较好的通带或者良好的带外抑制，此时的多组参数可以作为初始值；基于Sobol敏感性分析去除不相关变量，留下较少的变量，通过基于优化重要变量且固定不重要变量更为快速的设计相关频段，频段设计效率大幅度提升。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本专利技术实施列提供的声表面波滤波器频段的设计方法的流程图；图2为本专利技术实施列提供的频段优化结果示意图；图3为本专利技术实施列提供的声表面波滤波器频段的设计系统的模块图；图4为本专利技术实施列提供的计算机设备的模块图。
具体实施方式
[0015]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声表面波滤波器频段的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：步骤S1、建立各频段的已有声表面波滤波器的性能参数数据库；其中，所述性能参数数据库由每一所述已有声表面波滤波器所包含的谐振器的几何参数和dms几何参数获得；步骤S2、基于设计频段的目标声表面波滤波器的设计需求，提取所述性能参数数据库中与设计频段相似的相似频段的所述已有声表面波滤波器所对应的所述dms几何参数，通过调整所述dms几何参数的周期长度，以将所述相似频段移植到对应的所述设计频段，获得频段初值；步骤S3、通过Sobal敏感性分析方法去除所述dms几何参数的不重要变量，保留其相应的重要变量；其中，所述不重要变量为贡献小的变量，所述重要变量为贡献大的变量；步骤S4、根据所述频段初值和所述重要变量，通过梯度优化算法进行优化计算，得到所述目标声表面波滤波器的性能参数。2.如权利要求1所述的声表面波滤波器频段的设计方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述性能参数数据库包括相对带宽、低插损、左带外抑制度和右带外抑制度。3.如权利要求1所述的声表面波滤波器频段的设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述dms几何参数还包括金属化率、IDT均匀根数、渐变系数、IDT渐变根数、孔径及膜厚；其中，所述重要变量包括所述周期长度、所述金属化率、所述渐变系数、所述孔径及所述膜厚；所述不重要变量包括所述IDT均匀根数和所述IDT渐变根数。4.如权利要求3所述的声表面波滤波器频段的设计方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述dms几何参数调整满足以下关系式：IL（x）；lb≤x≤ub；其中，IL表示所述声表面波滤波器的插损，x表示所述dms几何参数，lb和ub分别表示所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：常林森，郭嘉帅，
申请(专利权)人：深圳飞骧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：