声表面波谐振器论文和设计-杜迅

全文摘要

本实用新型涉及一种声表面波谐振器，本声表面波谐振器包括：换能器，以及位于换能器两侧的反射栅；将反射栅内与换能器两侧相邻的指条的宽度设为W1，换能器与反射栅内的其余指条的宽度相等设为W2，其中W1＜W2。本实用新型的声表面波谐振器，提高了声表面波谐振器的稳定性和可靠性。

主设计要求

1.一种声表面波谐振器，其特征在于，包括：换能器，以及位于换能器两侧的反射栅；将反射栅内与换能器两侧相邻的指条的宽度设为W1，换能器与反射栅内的其余指条的宽度相等设为W2，其中W1＜W2。

设计方案

1.一种声表面波谐振器，其特征在于，包括：

换能器，以及位于换能器两侧的反射栅；

将反射栅内与换能器两侧相邻的指条的宽度设为W<\/i>_{1<\/sub>，换能器与反射栅内的其余指条的宽度相等设为W<\/i>2<\/sub>，其中}

W<\/i>_{1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。}

2.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，

设置0.7W<\/i>_{2<\/sub>＜W<\/i>1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。}

3.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，

所述声表面波谐振器的品质因数为11464。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种声表面波谐振器。

背景技术

在半导体里面，石英谐振器在振荡电路中是作为谐振回路中使用的，和其它谐振器一样，他的品质因数即Q<\/i>值是一个很重要的参数，它对振荡器的频率稳定性有密切关系，Q<\/i>值越高，则频率稳定性越好。

因此对与一些要求Q<\/i>值比较高的谐振器用处非常大。

石英谐振器的等效电路，石英谐振器一般是利用其本身的压电特性，作为一个机电转换元件与电子线路一起组成一个振荡器。为了分析方便，可以把整个谐振器等效为一个谐振电路，即化简为电的参数加以讨论，具体等效电路如图1所示。

由图1可知，等效电路包括：等效电阻R<\/i>_{1<\/sub>、等效电感L<\/i>1<\/sub>和等效电容C<\/i>1<\/sub>组成的串联谐振回路，并与静态电容C<\/i>0<\/sub>并联组成。也就是说，一个石英晶体片在交变电压作用下，能够起到一个由电感、电阻、电容相串联的电路的作用（当不考虑静态电容C<\/i>0<\/sub>时）。静态电容C<\/i>0<\/sub>主要与石英晶体片的尺寸。金属镀膜的电极和支架引线的电容有关。等效电感L<\/i>1<\/sub>、等效电容C<\/i>1<\/sub>由切型、石英晶体片和电极的尺寸形状来确定。等效电阻R<\/i>1<\/sub>是决定石英晶体谐振器品质因数Q<\/i>值的主要因素，是直接影响石英谐振器工作效果的一个主要因素。等效电阻R<\/i>1<\/sub>不仅由切型、尺寸有关，而且加工条件、装架方法等对他影响也很大，因此，同一型号同一频率的若干产品的等效电阻R<\/i>1<\/sub>值彼此也相差很大。石英谐振器在振荡电路中是作为谐振回路中使用的，和其它谐振器一样，他的品质因数即Q<\/i>值是一个很重要的参数，它对振荡器的频率稳定性有密切关系，Q<\/i>值越高，则频率稳定性越好。}

石英谐振器的品质因数是由他的动态参数决定的，在其等效电路中看到。动态参数有等效电阻R<\/i>_{1<\/sub>、等效电感L<\/i>1<\/sub>和等效电容C<\/i>1<\/sub>而与静态电容C<\/i>0<\/sub>无关，也就是说等效电阻R<\/i>1<\/sub>、等效电感L<\/i>1<\/sub>和等效电容C<\/i>1<\/sub>是与谐振器有关的参数而静态电容C<\/i>0<\/sub>则与谐振器频率没有关系。}

谐振回路的品质因数的定义如下：Q<\/i>=2π<\/i>*回路内贮存的能量\/每周内消耗的能量。

由上式推导出品质因数Q<\/i>: Q<\/i>=w<\/i>*L<\/i>_{1<\/sub>\/R<\/i>1<\/sub>；}

式中，W<\/i>为石英谐振器角频率，w=<\/i>2πf<\/i>，其中f<\/i>为谐振频率。

上式说明等效电阻 R<\/i>_{1<\/sub>代表回路损耗，R<\/i>1<\/sub>越小损耗越小，Q<\/i>值越高，反之R<\/i>1<\/sub>越大，Q<\/i>值越低。若把它作为一个自由振荡回路，则可说明回路维持等幅振荡的情况，Q<\/i>值高时振荡衰减减慢，Q<\/i>值低时振荡衰减快。}

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种声表面波谐振器，以提高声表面波谐振器的品质因数。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种声表面波谐振器，包括：

换能器，以及位于换能器两侧的反射栅；

将反射栅内与换能器两侧相邻的指条的宽度设为W<\/i>_{1<\/sub>，换能器与反射栅内的其余指条的宽度相等设为W<\/i>2<\/sub>，其中}

W<\/i>_{1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。}

进一步，设置0.7W<\/i>_{2<\/sub>＜W<\/i>1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。}

所述声表面波谐振器的品质因数为11464。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的声表面波谐振器，提高了声表面波谐振器的稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是现有技术中石英谐振器对应的等效电路图；

图2是本实用新型的声表面波谐振器的结构示意图；

图3是图2中A位置的局部放大图；

图4是声表面波谐振器中指条不变的性能测试导纳图；

图5是本实用新型的声表面波谐振器中指条宽度改变后的性能测试导纳图。

图中：反射栅1、换能器2。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

图2是本实用新型的声表面波谐振器的结构示意图；

图3是图2中A位置的局部放大图；

如图2和图3所示，本实施例提供了一种声表面波谐振器，包括：

换能器2，以及位于换能器2两侧的反射栅1；

将反射栅1内与换能器2两侧相邻的指条的宽度设为W<\/i>_{1<\/sub>，换能器2与反射栅1内的其余指条的宽度相等设为W<\/i>2<\/sub>，其中W<\/i>1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。}

图2显示了右侧反射栅1内指条的改变，左侧反射栅1内指条的改变与该右侧反射栅1内指条的改变相同。

作为宽度W<\/i>_{1<\/sub>与宽度W<\/i>2<\/sub>一种可选的实施方式，两者的宽度可以设置为0.7W<\/i>2<\/sub>＜W<\/i>1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。优选为W<\/i>1<\/sub>=0.8W<\/i>2<\/sub>或W<\/i>1<\/sub>=0.9W<\/i>2<\/sub>。}

在上述一种声表面波谐振器的基础上，本实施例还提供了上述声表面波谐振器的制备方法，包括：将反射栅1内与换能器2两侧相邻的指条的宽度设为W<\/i>_{1<\/sub>，换能器2与反射栅1内的其余指条的宽度相等设为W<\/i>2<\/sub>，其中W<\/i>1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>。}

在声表面波谐振器的石英基底一定的情况下，本实用新型提供过改变设计结构从而使其Q<\/i>值突变。声表面波谐振器的基本结构如图2所示；反射栅1位于换能器2两侧,在膜厚和石英基底一定的情况下影响声表面波谐振器的Q<\/i>值主要有孔径L<\/i>，参考图3周期T<\/i>,以及指条宽度。周期T<\/i>一定，在各指条宽度相等的情况下，突变其中一根指条为W<\/i>_{1<\/sub>从而提高Q<\/i>值达到设计要求。}

图4是声表面波谐振器中指条不变的性能测试导纳图；

图5是本实用新型的声表面波谐振器中指条宽度改变后的性能测试导纳图。

如图4和图5所示，将相同的石英基底为底材，膜厚2200埃,同时做了两款声表面波谐振器，第一款的声表面波谐振器中指条不变，第二款声表面波谐振器的指条发生变化，即在周期T<\/i>,孔径L<\/i>都一定的情况下，只改变其中的一个指条（缩小至0.7W<\/i>_{2<\/sub>＜W<\/i>1<\/sub>＜W<\/i>2<\/sub>内如W<\/i>1<\/sub>=0.85W<\/i>2<\/sub>），然后得出两个性能测试导纳图如图4（指条不变），其Q<\/i>值为6070.1；从图5可以看出Q<\/i>值为11464，且提高了5393.9，从而达到了很高的品质因数要求。}

综上所述，本实用新型的声表面波谐振器的Q<\/i>值越高性能越稳定质量越好，从对比实验可以充分的看出本实用新型通过对指条的改变，得到了高品质因素，从图4和图5的对比，可以看出结构的改变影响着Q<\/i>值的走向。改变不同的值对其影响的Q<\/i>值也有不同程度的改变。图5为高Q<\/i>值对应宽度W<\/i>_{1<\/sub>最优值（W<\/i>1<\/sub>=0.85W<\/i>2<\/sub>），高Q<\/i>值的声表面波谐振器对与器件本身性能的稳定，以及在需求高Q<\/i>值里的产品中越来越重要，在以后的角色中扮演者不可替代一环。}

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

设计图