Systematic Design Methodology for Acoustic Wave Filters Integrated in Multiplexers and Codesigned Modules

El desplegament mundial de la tecnologia 5G i l'ús estès de xarxes sense fils han impulsat un creixement accelerat del nombre de bandes freqüencials requerides pels telèfons intel·ligents i altres dispositius mòbils. De manera simultània, per incrementar la velocitat de connexió, també s'incrementen la complexitat de l'esquema de modulació, el nombre d'antenes i el nombre de portadores agregades. Aquestes especificacions requereixen avenços en la tecnologia de filtres d'RF per assegurar la selecció de la portadora adequada i de tota la informació transmesa. Alhora, dispositius més petits son necessaris en un espai cada cop més reduït i han de suportar nivells de potència més elevats en un escenari d'alta integració. Davant d'aquest desafiament, els ressonadors basats en tecnologia d'ona acústica han demostrat ser la solució que compleix amb els requeriments del mercat. El disseny d'un filtre d'ona acústica ha estat enfocat fins ara des de les tècniques d'optimització que requereixen un procés llarg i costós en termes de computació, una aproximació poc eficient des del punt de vista de la indústria. Però, eines de simulació basades en tècniques avançades de síntesi que consideren les restriccions tecnològiques han estat desenvolupades pel nostre grup en els darrers anys. Aquestes eines proporcionen solucions ràpides i precises com a primer pas per la posterior optimització de l'estructura. El propòsit principal d'aquesta tesi és aconseguir les demandes actuals d'integració de múltiples filtres en un sol mòdul (un multiplexor) i també incloure amplificadors de potència per reduir la mida de les capçaleres d'RF dels dispositius mòbils. En el cas dels multiplexors, el concepte de les xarxes de mínima susceptància ha estat empleat introduint el control de la fase del coeficient de reflexió per classificar aquestes xarxes. Dos escenaris han estat analitzats en quan al pla de freqüències: fixe i flexible. Aquest darrer és un cas complex que es troba impulsat en el paradigma de l'agregació de portadores i els requeriments del mercat. La metodologia proposada garanteix el compliment de les restriccions tecnològiques i dels requeriments d'atenuació de cada canal. En la part de la integració de filtres d'ona acústica en mòduls complets, aquesta tesi adreça la síntesi de filtres considerant impedàncies complexes a la càrrega i a la font. Aquesta proposta permet codissenyar filtres amb xarxes actives o passives permetent eliminar la tradicional etapa intermèdia d'adapt