CN102739188A - 单向体声波抑制型声表面波器件 - Google Patents

单向体声波抑制型声表面波器件 Download PDF

Info

Publication number
CN102739188A
CN102739188A CN2012102229779A CN201210222977A CN102739188A CN 102739188 A CN102739188 A CN 102739188A CN 2012102229779 A CN2012102229779 A CN 2012102229779A CN 201210222977 A CN201210222977 A CN 201210222977A CN 102739188 A CN102739188 A CN 102739188A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transducer
multistrip coupler
unidirectional
acoustic wave
bulk acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012102229779A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102739188B (zh
Inventor
文常保
丁娜
巨永锋
许宏科
温立民
李演明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201210222977.9A priority Critical patent/CN102739188B/zh
Publication of CN102739188A publication Critical patent/CN102739188A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102739188B publication Critical patent/CN102739188B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单向体声波抑制型声表面波器件，包括在同一基片材料上制作的输入换能器、多条耦合器、输出换能器，其中，多条耦合器的高度等于输入换能器的高度与输出换能器的高度之和，且输入换能器与多条耦合器的上边沿位于同一条直线，输出换能器与多条耦合器的下边沿位于同一条直线，输入换能器的下边沿和输出换能器的上边沿位于同一条直线；所述输入换能器与多条耦合器之间的区域为第一区域，所述多条耦合器与输出换能器之间的区域为第二区域。本发明将单向叉指换能器和全转移多条耦合器组合用于结构设计，因此，在器件性能方向与非单向叉指换能器及无全转移多条耦合器的声表面波器件相比，具有同时降低损耗和抑制体声波的特点。

Description

单向体声波抑制型声表面波器件
技术领域
本发明涉及一种声表面波器件，特别涉及一种单向体声波抑制型声表面波器件。
背景技术
声表面波器件是近代表面波声学理论、压电学研究成果和微电子技术有机结合的产物，由于具有稳定性好、抗电磁干扰能力强、便于混合集成、功耗低、体积小、质地轻等优点，因此从一出现就被工业界和学术界所青睐。目前声表面波家族已有滤波器、抽头延迟线、色散延迟线、卷积器、相关器、振荡器、谐振器、传感器、马达等数十个种类。在民用电视、空中交通管理、雷达、声纳、电子对抗、通讯等领域得到广泛应用。
然而，声表面波器件在器件结构上仍存在一些问题，这在一定程度上阻碍了其性能提高和推广应用。目前存在的主要问题有：第一，声表面波器件中输入换能器激发的声波会同时向左右两个方向传播，而通常只接收单一方向的声波就会造成相反方向声波的损失，体现在器件性能上就是器件插入损耗的增大；第二，声表面波器件中输入换能器激发的声波中不仅有所需要的声表面波信号，还有一种体声波信号，而体声波信号会在器件的频谱响应曲线的右侧造成大的旁瓣，降低器件的旁瓣抑制能力，同时也会增大器件的损耗和带内波纹。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种单向体声波抑制型声表面波器件，该器件能够有效抑制体声波，并实现声表面波信号的单向传播，降低器件的损耗。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：
一种单向体声波抑制型声表面波器件，包括在同一基片材料上制作的输入换能器、多条耦合器、输出换能器，其中，多条耦合器的高度等于输入换能器的高度与输出换能器的高度之和，且输入换能器与多条耦合器的上边沿位于同一条直线，输出换能器与多条耦合器的下边沿位于同一条直线，输入换能器的下边沿和输出换能器的上边沿位于同一条直线；所述输入换能器与多条耦合器之间的区域为第一区域，所述多条耦合器与输出换能器之间的区域为第二区域。
本发明还包括如下其他技术特征：
所述输入叉指换能器与输出叉指换能器采用相同的声孔径，所述声孔径为声波波长值的80倍。
所述的第一区域的长度为1纳米到5厘米。
所述的第一区域的长度为8微米。
所述的第二区域的长度为1纳米到5厘米。
所述的第二区域的长度为5毫米。
所述的输入换能器、输出换能器是单向等叉指换能器或单向变迹换能器。
所述的多条耦合器是全转移多条耦合器。
所述的基片材料为压电晶体。
所述的压电晶体采用128°Y-X LiNbO3压电晶体。
本发明中的单向体声波抑制型声表面波器件，由于将单向叉指换能器和全转移多条耦合器组合用于器件的结构设计中，因此，在器件性能方向与非单向叉指换能器及无全转移多条耦合器的声表面波器件相比，具有同时降低损耗和抑制体声波的特点。本发明的主要技术特点及优点体现在以下两个方面：一方面，由于输入、输出换能器采用单向叉指换能器结构，实现了声表面波信号的单向传播，避免了非单向叉指换能器结构中，只接收单向信号造成的接收损耗；另一方面，该单向体声波抑制型声表面波器件把全转移多条耦合器集成到器件中，利用全转移多条耦合器可以将输入换能器激发信号中的声表面波信号转移到输出换能器，而不改变所激发声波中体声波信号传播的特点，将声表面波信号和对器件性能有干扰的体声波信号进行了分离，因此，本发明的单向体声波抑制型声表面波器件在体声波抑制、降低损耗等方面有效提高了器件的性能，为该声表面波器件器件结构在信号处理、传感器等方面的应用奠定了良好基础。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2是图1的剖面结构示意图。
图3是本发明具体实施例中输入换能器的结构图。
图4是本发明具体实施例中多条耦合器的结构图。
图5是本发明具体实施例中输出换能器的结构图。
图6是本发明具体实施例中器件的频率响应特性测试图。
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参照图1，本发明的单向体声波抑制型声表面波器件，包括在同一基片材料1上制作的输入换能器2、多条耦合器3、输出换能器4，其中，多条耦合器3的高度等于输入换能器1的高度与输出换能器4的高度之和，且输入换能器2与多条耦合器3的上边沿位于同一条直线，输出换能器4与多条耦合器3的下边沿位于同一条直线，输入换能器2的下边沿和输出换能器4的上边沿位于同一条直线；所述输入换能器2与多条耦合器3之间的区域为第一区域5，所述多条耦合器3与输出换能器4之间的区域为第二区域6。
所述输入叉指换能器2与输出叉指换能器4采用相同的声孔径，经发明人多次试验，输入叉指换能器2与输出叉指换能器4声孔径为声波波长值的80倍时，得到的器件效果较好。
第一区域5的长度（即输入叉指换能器2与多条耦合器3之间的距离）为1纳米到5厘米。第二区域6的长度（即多条耦合器3与输出换能器4之间的距离）为1纳米到5厘米。
所述的输入换能器2和输出换能器4是单向等叉指换能器或单向变迹换能器；所述多条耦合器3是全转移多条耦合器，多条耦合器（Multistripcoupler）是应用于声表面波的定向耦合器，它由在压电基片上的平行金属条阵列组成，它的特殊性能是耦合在单晶基片上的非波导声波，这是与波导耦合器以及邻接媒质耦合器大不相同的。输入换能器2、多条耦合器3和输出换能器4是利用微机械、微电子技术在同一片压电基片材料1上制作出来的。
所述的基片材料1为压电晶体。
实施例1
本实施例的单向体声波抑制型声表面波器件，是在128°Y-X LiNbO3压电晶体上制作的输入换能器2、多条耦合器3、输出换能器4。
输入换能器2是单向变迹换能器，其结构如图2所示。
多条耦合器3是全转移多条耦合器，其结构如图3所示。
输出换能器4是单向等叉指换能器，其结构如图4所示。
输入换能器2与多条耦合器3之间的第一区域5的长度为8微米。
多条耦合器3与输出换能器4之间的第二区域6的长度为5毫米。
为了与没有采用单向体声波抑制型结构的声表面波器件进行对比，本实施例采用了与发明人在文献（Changbao Wen,Yongfeng Ju,Dong Yan,YiKang,Li Liu,WanLin Li.Study on Architecture and Performances of DualTrack SAW Device.Lecture Notes in Electrical Engineering,2011,86(1):143-149.）中所报道的器件的相同中心频率、基片材料，设计了本发明的单向体声波抑制型声表面波器件，并利用Agilent E5062A ENA-L网络分析仪对所制作的单向体声波抑制型声表面波器件进行了测试，测试结果如图6所示。从测试结果可以看出，尽管文献中对声波双向激发问题已经进行了考虑，但其器件的绝对插入损耗值测量结果为13.430dB（见文献），仍然比采用本发明中的结构制作的器件绝对插入损耗值12.372dB测量高1.058dB。另外，从图6频率响应曲线的右侧旁瓣部分也可以看到该器件结构的带外绝对抑制达到了50dB，好于不采用全转移多条耦合器的声表面波器件得到的体声波抑制效果。因此，本发明所采用的器件结构在降低器件损耗、抑制体声波方面具有好的效果。

Claims (10)

1.一种单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，包括在同一基片材料（1）上制作的输入换能器（2）、多条耦合器（3）、输出换能器（4），其中，多条耦合器（3）的高度等于输入换能器（1）的高度与输出换能器（4）的高度之和，且输入换能器（2）与多条耦合器（3）的上边沿位于同一条直线，输出换能器（4）与多条耦合器（3）的下边沿位于同一条直线，输入换能器（2）的下边沿和输出换能器（4）的上边沿位于同一条直线；所述输入换能器（2）与多条耦合器（3）之间的区域为第一区域（5），所述多条耦合器（3）与输出换能器（4）之间的区域为第二区域（6）。
2.如权利要求1所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述输入叉指换能器（2）与输出叉指换能器（4）采用相同的声孔径，所述声孔径为声波波长值的80倍。
3.如权利要求1所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的第一区域（5）的长度为1纳米到5厘米。
4.如权利要求3所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的第一区域（5）的长度为8微米。
5.如权利要求1所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的第二区域（6）的长度为1纳米到5厘米。
6.如权利要求5所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的第二区域（6）的长度为5毫米。
7.如权利要求1所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的输入换能器（2）、输出换能器（4）是单向等叉指换能器或单向变迹换能器。
8.如权利要求1所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的多条耦合器（3）是全转移多条耦合器。
9.如权利要求1所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的基片材料（1）为压电晶体。
10.如权利要求9所述的单向体声波抑制型声表面波器件，其特征在于，所述的压电晶体采用128°Y-X LiNbO3压电晶体。
CN201210222977.9A 2012-06-29 2012-06-29 单向体声波抑制型声表面波器件 Expired - Fee Related CN102739188B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210222977.9A CN102739188B (zh) 2012-06-29 2012-06-29 单向体声波抑制型声表面波器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210222977.9A CN102739188B (zh) 2012-06-29 2012-06-29 单向体声波抑制型声表面波器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102739188A true CN102739188A (zh) 2012-10-17
CN102739188B CN102739188B (zh) 2015-07-15

Family

ID=46994097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210222977.9A Expired - Fee Related CN102739188B (zh) 2012-06-29 2012-06-29 单向体声波抑制型声表面波器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102739188B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103457571A (zh) * 2013-08-21 2013-12-18 长安大学 一种基于多条耦合器的声表面波振荡器
CN106230401A (zh) * 2016-07-15 2016-12-14 南京大学 一种基于声表面波声子晶体的慢声延时器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56140716A (en) * 1980-04-03 1981-11-04 Fujitsu Ltd Elastic surface wave filter
CN101231711A (zh) * 2008-01-08 2008-07-30 长安大学 声表面波型小波神经网络器件
CN101526501A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 中国科学院声学研究所 一种单向低损耗的乐甫波传感器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56140716A (en) * 1980-04-03 1981-11-04 Fujitsu Ltd Elastic surface wave filter
CN101231711A (zh) * 2008-01-08 2008-07-30 长安大学 声表面波型小波神经网络器件
CN101526501A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 中国科学院声学研究所 一种单向低损耗的乐甫波传感器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHANGBAO WEN: "Study on Architecture and Performances of Dual Track SAW Device", 《LECTURE NOTES IN ELECTRICAL ENGINEERING》, vol. 86, no. 1, 31 December 2011 (2011-12-31), pages 143 - 149 *
文常保等: "基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿方案", 《西安交通大学学报》, vol. 40, no. 8, 31 August 2006 (2006-08-31), pages 945 - 949 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103457571A (zh) * 2013-08-21 2013-12-18 长安大学 一种基于多条耦合器的声表面波振荡器
CN103457571B (zh) * 2013-08-21 2016-03-30 长安大学 一种基于多条耦合器的声表面波振荡器
CN106230401A (zh) * 2016-07-15 2016-12-14 南京大学 一种基于声表面波声子晶体的慢声延时器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102739188B (zh) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102429897B1 (ko) 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치
KR102058177B1 (ko) 탄성파 필터, 멀티플렉서, 듀플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로, 및 통신장치
KR102011218B1 (ko) 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
JP6959819B2 (ja) マルチプレクサ
KR102221009B1 (ko) 탄성파 장치, 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
KR20200051541A (ko) 멀티플렉서
US10153748B2 (en) Acoustic wave element, filter element, and communication device
KR102142866B1 (ko) 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
KR102011467B1 (ko) 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
US7868717B2 (en) Acoustic wave transducer and filter comprising said transducer
KR20200013763A (ko) 탄성파 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
KR102188872B1 (ko) 탄성파 필터, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
JP2016028505A (ja) Ｇｐｓ用周波数帯域において帯域外サプレッション効果をもつアンテナデュプレクサ
JP4541853B2 (ja) アンテナ分波器およびアンテナ分波器用表面弾性波フィルタ
CN107852148A (zh) 声表面波元件
CN102497173B (zh) 新型悬浮电极结构声表面波滤波器
CN105406834B (zh) 一种基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器
CN117220636A (zh) 一种声表面波谐振器及其制备方法、滤波器
JP5944813B2 (ja) スイッチングデバイスおよびモジュール
JPWO2020137263A1 (ja) フィルタ装置
CN102739188B (zh) 单向体声波抑制型声表面波器件
KR102132777B1 (ko) 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
CN104333345B (zh) 宽带短延时声表面波延迟线
US9667224B2 (en) Electroacoustic filter comprising low-pass characteristics
KR102076960B1 (ko) 복합 필터 장치, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150715

Termination date: 20160629