시뮬레이터를 이용한 대역통과 필터 제작 = A Study on the fabrication of Bandpass filter Using a Simulator

국문 초록 (Abstract)

낮은 형상요소를 갖는 표면탄성파 대역통과 필터의 주파수 특성을 구현하기 위하여 35° Y-cut Quartz 표면에 빗살무늬 변환기를 형성시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al을 이용하였다. 이 모의실험에서 얻은 조건들로부터 필터를 설계하였으며, 필터의 입력단에는 apodization weighted형 빗살무늬 변환기를 이용하고, 출력단에는 withdrawal weighted형 빗살무늬 변환기로 필터를 구성하였다. 또한, 입·출력 빗살무늬 변환기의 전극 수는 리플의 영향을 최소화하기 위해 Kaiser-Bessel 창함수를 이용하였으며, 각각 2200쌍과 1000쌍으로 하였다. 그리고, 빗살무늬 변환기 전극의 폭은 6㎛, 간격은 5.75㎛ 및 두께는 표면탄성파 파장과의 비를 고려해 6000Å으로 할 때 최적의 결과를 얻을 수 있었으며, 구경은 임피던스 정합을 위해 2mm로 하였다. 제작한 표면탄성파 대역통과 필터의 중심주파수는 70MHz, 형상요소는 1.3이하, 1.5dB에서의 통과 대역은 1.3MHz, 저지대역은 -45dB, 삽입손실은 19dB, 통과 대역폭 내의 리플은 1dB정도로 측정되었다. 따라서, 제작한 필터의 주파수 응답과 특성은 설계조건과 잘 일치하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have studied to obtain the frequency characteristics of the Surface Acoustic Wave(SAW) bandpass filter, having low shape factor, it's interdigital transducer(IDT) was formed on the 35° Y-cut X-propagation Quartz substrate and was evaporated by Aluminium. And then, we performed computer-simulation by a simulator. And, we can design that the apodization weighted type IDT as an input transducer of the filter and the withdrawal weighted type IDT as an output transducer of the filter from the results of our computer-simulation. Also, we have employed that the number of pairs of the input and output IDT are 2200 pairs and 1000pairs, respectively and used the Kaiser-Bessel window function in order to minimize the effect of ripple. And, while the width and the space of IDT's finger are 6㎛ m and 5.75㎛, respectively and we could obtain the resonable results when the IDT thickness was 6000Å in consideration of the ratio of SAW's wavelength, and IDT aperture is 2mm. Frequency response of the fabricated SAW bandpass filter has the property that the center frequency is about 70MHz, shape factor is less than 1.3, bandwidth at the 1.5dB is probably 1.3MHz, out-band attenuation is almost -45dB, insertion loss is 19dB and ripple in the width of bandpass is 1dB approximately. Therefore, these frequency characteristics of the fabricated SAW bandpass filter are agreed well with the designed values.