阅读说明：本技术 快速及高精度的全有限元表面声波仿真 (Fast and high precision full finite element surface acoustic wave simulation ) 是由 巴拉姆·威廉森 维克多·普莱斯基 朱利叶斯·科斯凯拉 于 2019-12-11 设计创作，主要内容包括：本公开提供用于在声表面波(SAW)器件的有限元方法(FEM)模拟中可扩展和并行计算分层级联的系统和方法。集群或云服务的不同计算单元可以被分配以独立地对不同的核心块或核心块的组合进行建模,以用于迭代级联,从而生成SAW器件的模型。类似地,频率范围可以独立地分配给计算单元以进行器件建模和分析,从而大大加快了计算速度。(The present disclosure provides systems and methods for scalable and parallel computational hierarchical cascading in Finite Element Method (FEM) simulation of Surface Acoustic Wave (SAW) devices. Different computing units of a cluster or cloud service may be assigned to independently model different core blocks or combinations of core blocks for iterative cascading to generate a model of a SAW device. Similarly, frequency ranges can be independently assigned to the computational units for device modeling and analysis, thereby greatly increasing computational speed.)

快速及高精度的全有限元表面声波仿真

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月11日提交的题为“Fast,Highly Accurate,Full-FEMSurface Acoustic Wave Simulation”的美国临时申请No.62/778,129的优先权；还要求于2019年10月15日提交的题为“Hierarchical Cascading in FEM Simulations of SAWdevices”的美国临时专利申请No.16/653,743的优先权，作为部分延续案，美国临时专利申请No.16/653,743要求于2018年12月11日提交的题为“Hierarchical Cascading in FEMSimulations of SAW Devices”的美国临时专利申请No.62/778,168的优先权，同时还要求于2017年1月13日提交的题为“Hierarchical Cascading in Two-Dimensional FiniteElement Method Simulation of Acoustic Wave Filter Devices”的美国临时专利申请No.15/406,600的优先权，作为部分延续案，美国临时专利申请No.15/406,600要求于2016年8月29日提交的题为“Hierarchical Cascading in Two-Dimensional Finite ElementMethod Simulation of Acoustic Wave Filter Devices”的美国临时专利申请No.62/380,931的优先权，同时还要求于2018年10月17日提交的题为“Hierarchical Cascadingin FEM Simulations of SAW Devices”的美国临时专利申请No.62/746,937的优先权，所有这些专利的全部内容均通过引用并入本文。

版权和商标外观声明

本专利文件的部分公开内容含有受版权保护的材料。该专利文件可以显示和/或描述为或可以成为所有者的商标外观的事项。虽然版权和商标外观所有者因为专利公开出现在专利商标局文件或记录中而对任何人对专利公开进行传真复制无异议，但是其仍然保留版权和商标外观权。

背景技术

声表面波(SAW)滤波器的快速发展变得越来越复杂，需要精确和通用的仿真工具。有限元方法(FEM)的通用性极强，因此非常吸引人。FEM可以处理任意材料和晶体切割，不同的电极形状以及包括多个金属和介电层的结构。然而，有限元方法在SAW器件中的应用受到以下几个因素的阻碍：1)对有效的半无限基板晶体进行建模存在一定难度，以及2)内存消耗大，计算时间缓慢。因此，在实践中，模拟精度受到内存和计算约束的限制，从而限制了这些技术的有效性。

此外，模拟计算可能需要数百万次离散计算。例如，给出一个具有32个独特SAW谐振器的典型四工器设备，以每秒进行一次计算的速率模拟宽频带(例如0.5MHz下的700MHz，或1401个频率点)的输出特性，可能需要花费数小时(32*1401*1秒＝44,832秒＝12.45小时的模拟时间)。对于许多应用而言这可能是不切实际的，特别因为随着设计的更新或修改，会需要进行重复的再次模拟。