Direct bandpass methodology for synthesis and design of stand-alone filters and duplexers based on acoustic wave technologies

Hoy en dia, constantes exigencias del usuario han llegado a ser el motor del progreso tecnologico. La evolucion de los telefonos moviles y de los estandares de telecomunicaciones es un claro ejemplo de rapido avance tecnologico que continua mejorando. Actualmente, es imposible imaginar nuestra vida sin un telefono movil. Gracias al desarrollo de Internet movil, ahora tenemos variedad de oportunidades sin limites. Para mantener el nivel de intercambio de datos cada vez mayor, la alta velocidad, la latencia reducida y los servicios de banda ancha se han convertido en los objetos de constante mejora tecnologica. Emergido estandar de red 4G en el estado de difusion y proximo estandar 5G requeriran una mejora aun mas desafiante de estas caracteristicas clave, afectando a todo el dispositivo movil, pero especialmente a los sistemas de filtrado. El objetivo principal de esta tesis es proporcionar tecnicas avanzadas de sintesis para diseno de filtros de topologia en escalera, duplexores y multiplexores, teniendo en cuenta las limitaciones tecnologicas que se vuelven mas estrictas en el transcurso del tiempo. Las clasicas metodologias de sintesis pueden no ser suficientes para abordar innovaciones tecnologicas futuras. Incluso las tecnicas de optimizacion frecuentemente utilizadas en la industria de filtros acusticos pueden consumir mucho tiempo en estas nuevas condiciones. Con el fin de proporcionar un resultado de alta precision compatible con tecnologia avanzada en todo el rango de frecuencias, en esta tesis se desarrolla la metodologia de sintesis directa en paso banda. El metodo es especialmente util para Carrier Aggregation de bandas contiguas y no contiguas, donde la evaluacion de fase a una frecuencia alejada de la banda de paso debe ser de mayor precision para evitar interferencias entre multiples canales de transmisores y receptores. Uno de los aspectos mas importantes del diseno del filtro acustico es la adaptacion de las restricciones tecnologicas y el cumplimiento de mascara. Esta tesis tiene en cuenta diferentes parametros tecnologicos como el coeficiente de acoplamiento efectivo de cada resonador, frecuencias de resonancia, energia almacenada, area de filtro ocupada y factor de calidad. Las tecnicas de sintesis descritas analizan y gestionan estas restricciones para proporcionar el mejor resultado posible dentro del rango de parametros especificados. Se presta especial atencion a la gestion de factor de calidad del resonador acustico. Cuando el factor de calidad se tiene en cuenta directamente en el procedimiento de sintesis, se puede obtener caracteristicas especiales de la respuesta en transmision y reflexion. En este caso, el filtro disenado se denomina "lossy" y se caracteriza por dimensiones finitas. Cierta distribucion del factor de calidad de cada resonador puede mantener la planitud de la banda de paso y evitar el redondeo de los bordes, manteniendo asi la informacion transmitida y recibida. La metodologia propuesta de sintesis de filtro acustico lossy acomoda las restricciones tecnologicas y gestiona las perdidas de cada resonador de tal manera que se puede obtener un filtro optimo.