CN104040886A - 复合压电横向振动谐振器 - Google Patents

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Abstract

描述了谐振器。该谐振器包括多个电极。该谐振器还包括复合压电材料。该复合压电材料包括至少一层第一压电材料和至少一层第二压电材料。至少一个电极耦合至该复合压电材料的底部。至少一个电极耦合至该复合压电材料的顶部。

Description

复合压电横向振动谐振器
相关申请
此申请与2011年8月19日提交的、题为“COMPOSITE PIEZOELECTRICLATERALLY VIBRATING RESONATORS AND FILTERS（复合压电横向振动谐振器和滤波器）”的美国临时专利申请S/N.61/525,607相关并要求其优先权，该申请通过引用纳入于此。
技术领域
本公开一般涉及无线通信系统。具体而言，本公开涉及用于复合压电横向振动谐振器的系统和方法。
背景技术
电子设备（蜂窝电话、无线调制解调器、计算机、数字音乐播放器、全球定位系统单元、个人数字助理、游戏设备等）已成为日常生活的一部分。小型计算设备如今被放置在从汽车到住房用锁等各种事物中。在过去的几年里电子设备的复杂度有了惊人的上升。例如，许多电子设备具有一个或多个帮助控制该设备的处理器、以及支持该处理器及该设备的其他部件的数个数字电路。
各种电子电路组件可在机电系统级实现，诸如谐振器。一些常规谐振器结构提供低于期望的电气和机械能量转换。这些低于期望的属性可使得此类常规谐振器不适于在电路（诸如宽带滤波器）中使用。因此，存在对具有改善的电气和机械能量转换的机电系统级谐振器的需要。
概述
描述了一种谐振器。该谐振器包括多个电极。该谐振器还包括复合压电材料，该复合压电材料包括至少一层第一压电材料和至少一层第二压电材料。至少一个电极耦合至该复合压电材料的底部。至少一个电极耦合至该复合压电材料的顶部。
该谐振器可以是横向振动微机电系统复合谐振器。第一压电材料可具有第一品质因数和第一机电耦合。第二压电材料可具有第二品质因数和第二机电耦合。该复合压电材料可具有复合品质因数和复合机电耦合。该复合品质因数和该复合机电耦合可取决于该复合压电材料中第一压电材料与第二压电材料之间的体积比。
该复合品质因数和该复合机电耦合可代之以取决于该复合压电材料中第一层第一压电材料的第一厚度与第一层第二压电材料的第二厚度之间的厚度比。
该复合压电材料可包括第一层第一压电材料和第一层第二压电材料。第一层第一压电材料可堆叠在第一层第二压电材料的顶部。该复合压电材料还可包括第二层第一压电材料。第一层第二压电材料可堆叠在第二层第一压电材料的顶部。该复合压电材料还可包括第二层第二压电材料。第二层第一压电材料可堆叠在第二层第二压电材料的顶部。
第一层第一压电材料可与第一层第二压电材料并排堆叠。第一电极可耦合至第一层第一压电材料和第一层第二压电材料两者的顶部。第二电极可耦合至第一层第一压电材料和第一层第二压电材料两者的底部。
第一层第二压电材料可代之以夹在第一层第一压电材料与第二层第一压电材料之间。第二层第一压电材料可夹在第一层第二压电材料与第二层第二压电材料之间。
该复合压电材料可将来自一个或多个输入电极的输入信号转换成机械振动。这些机械振动可被转换成来自一个或多个输出电极的输出信号。第一压电材料可以是氮化铝，并且第二压电材料可以是氧化锌。在另一配置中，第一压电材料可以是氮化铝，并且第二压电材料可以是锆钛酸铅。该复合压电材料可具有足够高以供在宽带滤波器应用中使用的复合品质因数和复合机电耦合。
还描述了用于生成谐振器的方法。确定该谐振器的期望品质因数。还确定该谐振器的期望机电耦合。选择供在该谐振器中使用的第一压电材料和第二压电材料。调整第一压电材料与第二压电材料之间的体积比以获得具有该期望品质因数和该期望机电耦合的复合压电材料。使用该复合压电材料生成该谐振器。
描述了配置用于生成谐振器的设备。该设备包括用于确定该谐振器的期望品质因数的装置。该设备还包括用于确定该谐振器的期望机电耦合的装置。该设备进一步包括用于选择供在该谐振器中使用的第一压电材料和第二压电材料的装置。该设备还包括用于调整第一压电材料与第二压电材料之间的体积比以获得具有该期望品质因数和该期望机电耦合的复合压电材料的装置。该设备进一步包括用于使用该复合压电材料生成该谐振器的装置。
还描述了用于生成谐振器的计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上具有指令的非瞬态计算机可读介质。这些指令包括用于使得设备确定该谐振器的期望品质因数的代码。这些指令还包括用于使得该设备确定该谐振器的期望机电耦合的代码。这些指令进一步包括用于使得该设备选择供在该谐振器中使用的第一压电材料和第二压电材料的代码。这些指令还包括用于使得该设备调整第一压电材料和第二压电材料之间的体积比以获得具有该期望品质因数和该期望机电耦合的复合压电材料的代码。这些指令进一步包括用于使得该设备使用该复合压电材料生成该谐振器的代码。
附图简述
图1是解说横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器的框图；
图2解说供在本系统和方法中使用的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器；
图3解说了三种不同谐振器的仿真结果的曲线图；
图4是用于生成横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器的方法的流程图；
图5解说供在本系统和方法中使用的另一横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器；
图6解说供在本系统和方法中使用的又一横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器；
图7是解说具有三个垂直层的压电材料的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器的框图；
图8是解说具有四个水平层的压电材料的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器的框图；
图9解说可被包括在电子设备/无线设备内的某些组件。
详细描述
图1是解说横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的框图。机电系统谐振器器件的一个示例是等高线模式谐振器（CMR）。等高线模式谐振器（CMR）具有基本横向且在面内的振动模式。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104由此可以是等高线模式谐振器（CMR）的一种配置。
一般而言，横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104可包括多个导电电极106，其中复合压电材料108夹在这些电极106之间。这些电极106可包括耦合至输入端口的一个或多个输入电极106以及耦合至输出端口的一个或多个输出电极106。接地电极106可穿插在输入电极和输出电极106当中。如本文中所使用的，横向振动是指单芯片多频率操作，这与其中每晶片仅允许一个中心频率的常规石英晶体和薄膜体声波谐振器（FBAR）技术形成对比。
横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104结构可被悬挂在包括专门设计的系带的腔中，这些系带将该横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104结构耦合至支承结构。这些系带可在谐振器104结构的层堆叠中制造。谐振器104结构可依靠该腔与周围结构支承和其他组件声学隔离。
许多不同种类的电子设备可从横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104获益。不同种类的这些设备包括但不限于蜂窝电话、无线调制解调器、计算机、数字音乐播放器、全球定位系统单元、个人数字助理、游戏设备等。一组设备包括可与无线通信系统一起使用的那些设备。如本文中所使用的，术语“无线通信设备”是指可用于在无线通信网络上进行语音和/或数据通信的电子设备。无线通信设备的示例包括蜂窝电话、手持式无线设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等。无线通信设备可被替换地称为接入终端、移动终端、订户站、远程站、用户终端、终端、订户单元、用户装备、移动站等。
无线通信网络可以为数个无线通信设备提供通信，其中每个无线通信设备可由基站来服务。基站也可以替换地被称为接入点、B节点、或其他某个术语。基站和无线通信设备可利用横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104。然而，除了所提到的无线设备以外，许多不同种类的电子设备也可利用横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104。
等高线模式谐振器（CMR）（诸如横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104）的谐振频率可基本上通过操纵复合压电材料108和电极106的横向尺寸来控制。此类构造的一个益处在于多频RF滤波器、时钟振荡器、换能器或各自包括一个或多个等高线模式谐振器（CMR）的其他设备可在同一基板上制造。这通过在单个芯片上为RF前端应用实现紧凑、多带滤波器解决方案而可在成本和大小上为有利的。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104可提供紧凑的大小（例如，长度和/或宽度上为100微米（μm））、低功耗以及与高产量、可大量生产的组件的兼容性的优点。
典型地，在谐振器中仅使用单个压电材料。例如，单个压电材料可被用于单端口或双端口横向振动谐振器中。作为另一个示例，单个压电材料可被用于单端口、基板上覆压电材料式横向振动谐振器中（对于所有类型的电极106配置）。不同压电材料可被用作该单个压电材料。
在一种配置中，该单个压电材料可以是氮化铝（AlN）。AlN可具有高品质因数（Q）112，从而导致低动阻抗和低滤波器插入损耗。然而，AlN可具有受限的横向压电系数（d31）114，从而导致受限的机电耦合（kt2）116。因此，横向振动AlN微机电系统（MEMS）谐振器对于宽带滤波器应用而言可能不是理想的。
在另一种配置中，该单个压电材料可以是氧化锌（ZnO）或锆钛酸铅（PZT）。ZnO和PZT具有比AlN相对较大的横向压电系数（d31）114和机电耦合（kt2）116（尤其对于PZT而言），由此使它们在宽带滤波器应用中的使用更为理想。然而，ZnO和PZT具有低品质因数（Q）112，由此具有大的动阻抗和大的滤波器插入损耗。
对于单端口基板上覆压电材料式横向振动谐振器而言，该单个压电材料可以是ZnO、AlN、PZT或其他压电材料，并且基板可以是硅、钻石或其他非压电材料。谐振器体可以主要为非压电基板。因此，有效的复合机电耦合（kt2）116是较小的且不利于宽带滤波器应用。单端口基板上覆压电材料式横向振动谐振器可具有高品质因数（Q）112和低插入损耗以供用于窄带滤波器（例如，分数滤波器带宽<1%）。
复合压电材料108可包括第一压电材料110a和第二压电材料110b。第一压电材料110a和第二压电材料110b可各自形成一层或多层。这些层可彼此耦合或由电极106（诸如接地电极106）分开。可对第一压电材料110a和第二压电材料110b的各层使用不同配置（连同不同电极106配置所需的对应电极106层）。例如，第一压电材料110a层可被直接置于第二压电材料110b层之上。主谐振器体可以仅是复合压电材料108。
在一种配置中，第一压电材料110a可以是AlN，并且第二压电材料110b可以是PZT或ZnO。然而，本文中未提到的其他压电材料也可被用作第一压电材料110a或第二压电材料110b。
第一压电材料110a可具有品质因数（Q）112a、横向压电系数（d31）114a和机电耦合（kt2）116a。第二压电材料110b可具有品质因数（Q）112b、横向压电系数（d31）114b和机电耦合（kt2）116b。复合压电材料108可具有复合品质因数（Q）118、复合横向压电系数（d31）120和复合机电耦合（kt2）122。复合品质因数（Q）118、复合横向压电系数（d31）120和复合机电耦合（kt2）122可基于第一压电材料110a和第二压电材料110b的体积比126和/或厚度比124来设计。例如，在一种配置中，第一压电材料110a可以是AlN（具有高品质因数（Q）112），并且第二压电材料110b可以是ZnO（具有高机电耦合（kt2）116）。复合压电材料108就可具有足以用于宽带滤波器应用的复合品质因数（Q）118和足以用于宽带滤波器应用的复合机电耦合（kt2）122。
复合压电材料108可将来自一个或多个电极106的输入信号转换成机械振动，该机械振动随后可被转换成输出信号。这些机械振动可以是横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的谐振频率。基于电极106的指宽，该结构的谐振频率可被控制。用于复合压电材料108的位移的基频可部分地以光刻方式通过电极106和/或复合压电材料108层的平面大小来设置。
跨电极106施加的AC电场可通过复合横向压电系数（d31）120或复合纵向压电系数（d33）127来引发复合压电材料108的一个或多个平面中的机械形变。在横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的谐振频率处，跨该设备的电信号被增强并且该设备表现为电子谐振器电路。
在一种配置中，可设置横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的总宽度乘以总长度来控制该谐振器结构的阻抗。复合压电材料108的合适厚度可以是厚0.01到10微米（μm）。
复合压电材料108的使用可被应用到已为单压电或基板上覆压电材料式谐振器演示的所有不同的电极106配置。使用更多压电材料110层和金属层，还可开发其他新的电极106配置。
横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104可被用来在同一芯片上合成各个中心频率（从10兆赫（MHz）直至微波频率）处的宽带（其分数带宽>3%）滤波器以用于多带/多模无线通信，而这使用现有技术是无法达到的。多个横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104可被电耦合（例如，以梯形、格子或自耦合拓扑）和/或机械耦合以在单个芯片上合成具有不同中心频率和带宽（窄或宽）的高阶带通滤波器。可使用不同激励方案（例如，厚度场激励和横向场激励）来激励横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104中的所有不同种类的振动模式（宽度延伸、长度延伸、厚度延伸、兰姆波、剪力模式等）。
复合压电材料108中所使用的各压电材料110可彼此相叠或并排制造。此外，具有不同压电材料110的分开的单压电谐振器可被制造在同一芯片上彼此邻接（或者甚至并排）以获得用于横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的复合压电材料108。因此，多个谐振器可被并联电连接或者机械耦合以实现横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104。由于不同压电材料110的不同声速，单设备多频操作也可在包括复合压电材料108的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104中设计。
图2解说供在本系统和方法中使用的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器204。图2的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器204可以是图1的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的一种配置。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器204可包括复合压电材料208，复合压电材料208包括第一压电材料110a层210a以及第二压电材料110b层210b。第一压电材料110a层210a可以直接在第二压电材料110b层210b之上。第一电极206a可被耦合至第一压电材料110a层210a，并且第二电极206b可被耦合至第二压电材料110b层210b。
图3解说了三种不同谐振器的仿真结果的曲线图328a-c。在每个曲线图中，导纳的幅度（以分贝（dB）计）相对于频率（以千兆赫（GHz）计）来标绘。第一曲线图328a解说了其中AlN被用作单压电材料110的谐振器的仿真结果。第二曲线图328b解说了其中ZnO被用作单压电材料110的谐振器的仿真结果。第三曲线图328c解说了其中AlN被用作第一压电材料110a并且ZnO被中用作第二压电材料110b的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的仿真结果。
在第一曲线图328a中，谐振频率fs为2GHz，品质因数（Q）112为2000并且机电耦合（kt2）116为3%。在第二曲线图328b中，谐振频率fs为2GHz，品质因数（Q）112为500并且机电耦合（kt2）116为8%。因此，AlN用作单压电材料110的谐振器具有高品质因数（Q）112和低机电耦合（kt2）116，而ZnO用作单压电材料110的谐振器具有低品质因数（Q）112和高机电耦合（kt2）116。通过设计使用AlN层和ZnO层的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104，可达成2GHz的谐振频率、1500的复合品质因数（Q）118、以及5.4%的复合机电耦合（kt2）122。因此，横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104具有AlN谐振器在高复合品质因数（Q）118方面的优点、以及ZnO谐振器在高复合机电耦合（kt2）122方面的优点。
图4是用于生成横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的方法400的流程图。方法400可由工程师、技术人员或计算机来执行。在一种配置中，方法400可由制造机器来执行。
可确定（402）横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的期望品质因数（Q）（即，复合品质因数（Q）118）。还可确定（404）横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的期望机电耦合（kt2）（复合机电耦合（kt2）122）。可为横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104选择（406）第一压电材料110a和第二压电材料110b。可调整（408）第一压电材料110a与第二压电材料110b之间的厚度比124（或体积比126）以获得具有期望品质因数（Q）和期望机电耦合（kt2）的复合压电材料108。随后可使用该复合压电材料108来生成（410）横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104。
图5解说供在本系统和方法中使用的另一横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器504。图5的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器504可以是图1的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的一种配置。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器504可包括复合压电材料508，复合压电材料508包括第一压电材料110a（ZnO或PZT）层510a以及第二压电材料110b（AlN）层510b。
第一压电材料110a层510a可以经由接地（GND）层耦合至第二压电材料110b层510b。多个输入和输出电极506a-d可被耦合至第一压电材料110a层510a。多个输入和输出电极506e-h也可被耦合至第二压电材料110b层510b。
第一压电材料110a层510a可具有厚度T1530a，而第二压电材料110b层510b可具有厚度T2530b。通过调整厚度T1530a与厚度T2530b之间的比率124，可调整复合压电材料508的复合品质因数（Q）118和复合机电耦合（kt2）122。例如，如果第一压电材料110a具有高品质因数（Q）112a但具有低机电耦合（kt2）116，并且期望较高的复合品质因数（Q）118（以复合机电耦合（kt2）122为代价），则可相对于厚度T2530b来增加厚度T1530a。
图6解说供在本系统和方法中使用的又一横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器604。图6的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器604可以是图1的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的一种配置。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器604可包括复合压电材料608，复合压电材料608包括第一压电材料110a（AlN）层610a以及第二压电材料110b（ZnO或PZT）层610b。
第一压电材料110a层610a可耦合至第二压电材料110b层610b。第一电极606a可耦合至第一压电材料110a层610a，并且第二电极606b可耦合至第二压电材料110b层610b。
第一压电材料110a可具有第一体积，而第二压电材料110b可具有第二体积。通过调整第一体积与第二体积之间的比率126，可调整复合压电材料608的复合品质因数（Q）118和复合机电耦合（kt2）122。例如，如果第一压电材料110a具有高品质因数（Q）112a但具有低机电耦合（kt2）116，并且期望较高的复合品质因数（Q）118（以复合机电耦合（kt2）122为代价），则可相对于第二体积来增加第一体积。
图7是解说具有三个垂直层710a-c的压电材料110的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器704的框图。图7的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器704可以是图1的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的一种配置。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器704可包括复合压电材料708，复合压电材料708包括第一压电材料110a的第一层710a、第二压电材料110b层710b、以及第一压电材料110a的第二层710c。第二压电材料110b层710b可被夹在第一压电材料110a的第一层710a与第一压电材料110a的第二层710c之间（即，第一压电材料110a的第一层710a可以直接在第二压电材料110b层710b之上，并且第一压电材料110a的第二层710b可以直接在第二压电材料110b层710b之下）。第一电极706a可被耦合至第一压电材料110a的第一层710a。第二电极706b可被耦合至第一压电材料110a的第二层710c。
第一压电材料110a可具有第一体积（来自第一压电材料110a的第一层710a和第一压电材料110a的第二层710c两者），并且第二压电材料110b可具有第二体积（来自第二压电材料110b层710b）。通过调整第一体积与第二体积之间的比率126，就可调整复合压电材料708的复合品质因数（Q）118和复合机电耦合（kt2）122。例如，如果第一压电材料110a具有高品质因数（Q）112a但具有低机电耦合（kt2）116，并且期望较高的复合品质因数（Q）118（以复合机电耦合（kt2）122为代价），则可相对于第二体积来增加第一体积。
图8是解说具有四个水平层810a-d的压电材料110的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器804的框图。图8的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器804可以是图1的横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器104的一种配置。横向振动微机电系统（MEMS）复合谐振器804可包括复合压电材料808，复合压电材料808包括第一压电材料110a和第二压电材料110b。
在一种配置中，复合压电材料808可包括第一压电材料第一层810a、第二压电材料第一层810b、第一压电材料第二层810c和第二压电材料第二层810d。第二压电材料第一层810b可夹在第一压电材料第一层810a与第一压电材料第二层810c之间。第一压电材料第二层810c可夹在第二压电材料第一层810b与第二压电材料第二层810d之间。
第一电极806a可耦合在第一压电材料第一层810a、第二压电材料第一层810b、第一压电材料第二层810c和第二压电材料第二层810d的顶部。第二电极806b可耦合在第一压电材料第一层810a、第二压电材料第一层810b、第一压电材料第二层810c和第二压电材料第二层810d的底部。
第一压电材料110a可具有第一体积（来自第一压电材料第一层810a和第一压电材料第二层810c两者），并且第二压电材料110b可具有第二体积（来自第二压电材料第一层810c和第二压电材料第二层810d两者）。通过调整第一体积与第二体积之间的比率126，就可调整复合压电材料808的复合品质因数（Q）118和复合机电耦合（kt2）122。例如，如果第一压电材料110a具有高机电耦合（kt2）116a但具有低品质因数（Q）112a，并且期望较高的复合机电耦合（kt2）122（以复合品质因数（Q）118为代价），则可相对于第二体积来增加第一体积。
图9解说可被包括在电子设备/无线设备902内的某些组件。电子设备/无线设备902可以是接入终端、移动站、无线通信设备、基站、B节点、手持式电子设备等。电子设备/无线设备902包括处理器903。处理器903可以是通用单芯片或多芯片微处理器（例如，ARM）、专用微处理器（例如，数字信号处理器（DSP））、微控制器、可编程门阵列等。处理器903可被称为中央处理单元（CPU）。尽管在图9的电子设备/无线设备902中仅示出了单个处理器903，但在替换配置中，可以使用处理器的组合（例如，ARM和DSP）。
电子设备/无线设备902还包括存储器905。存储器905可以是能够存储电子信息的任何电子组件。存储器905可被实施为随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、磁盘存储介质、光学存储介质、RAM中的闪存设备、随处理器包括的板载存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器等等，包括其组合。
数据909a和指令907a可被存储在存储器905中。指令907a可由处理器903执行以实现本文中所公开的方法。执行指令907a可涉及使用存储在存储器905中的数据909a。当处理器903执行指令907a时，指令907b的各个部分可被加载到处理器903上，并且数据909b的各个片段可被加载到处理器903上。
电子设备/无线设备902还可包括发射机911和接收机913，以允许向和从电子设备/无线设备902传送和接收信号。发射机911和接收机913可被合称为收发机915。天线917可电耦合至收发机915。电子设备/无线设备902还可包括（未示出）多个发射机、多个接收机、多个收发机、和/或多个天线。
电子设备/无线设备902可包括数字信号处理器（DSP）921。电子设备/无线设备902还可包括通信接口923。通信接口923可允许用户与电子设备/无线设备902交互。
电子设备/无线设备902的各个组件可通过一条或多条总线耦合在一起，总线可包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为清楚起见，各种总线在图9中被图解为总线系统919。
本文中所描述的技术可以用于各种通信系统，包括基于正交复用方案的通信系统。此类通信系统的示例包括正交频分多址（OFDMA）系统、单载波频分多址（SC-FDMA）系统、等等。OFDMA系统利用正交频分复用（OFDM），这是一种将整个系统带宽划分成多个正交副载波的调制技术。这些副载波也可以被称为频调、频槽等。在OFDM下，每个副载波可以用数据独立调制。SC-FDMA系统可以利用交织式FDMA（IFDMA）在跨系统带宽分布的副载波上传送，利用局部式FDMA（LFDMA）在由毗邻副载波构成的块上传送，或者利用增强式FDMA（EFDMA）在多个由毗邻副载波构成的块上传送。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送的，而在SC-FDMA下是在时域中发送的。
术语“确定”涵盖各种各样的动作，并且因此“确定”可包括演算、计算、处理、推导、调研、查找（例如，在表、数据库或其他数据结构中查找）、探明、和类似动作。另外，“确定”还可包括接收（例如，接收信息）、访问（例如，访问存储器中的数据）、和类似动作。另外，“确定”可包括解析、选择、选取、建立、和类似动作。
除非明确另行指出，否则短语“基于”并非意味着“仅基于”。换言之，短语“基于”描述“仅基于”和“至少基于”两者。
术语“处理器”应被宽泛地解读为涵盖通用处理器、中央处理单元（CPU）、微处理器、数字信号处理器（DSP）、控制器、微控制器、状态机，等等。在某些情景下，“处理器”可以是指专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA），等等。术语“处理器”可以是指处理设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他这类配置。
术语“存储器”应被宽泛地解读为涵盖能够存储电子信息的任何电子组件。术语存储器可以是指各种类型的处理器可读介质，诸如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、非易失性随机存取存储器（NVRAM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM）、电可擦式PROM（EEPROM）、闪存、磁或光学数据存储、寄存器等等。如果处理器能从存储器读信息和/或向存储器写信息，则认为该存储器与该处理器正处于电子通信中。整合到处理器的存储器与该处理器处于电子通信中。
术语“指令”和“代码”应被宽泛地解读为包括任何类型的（诸）计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可以是指一个或多个程序、例程、子例程、函数、规程等。“指令”和“代码”可包括单条计算机可读语句或许多条计算机可读语句。
本文中所描述的功能可以在正由硬件执行的软件或固件中实现。各功能可以作为一条或多条指令存储在计算机可读介质上。术语“计算机可读介质”或“计算机程序产品”是指能被计算机或处理器访问的任何有形存储介质。作为示例而非限定，计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘储存、磁盘储存或其他磁储存设备、或任何其他能够用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能由计算机访问的介质。如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘常常磁性地再现数据，而碟用激光来光学地再现数据。应当注意，计算机可读介质可以是有形且非暂态的。术语“计算机程序产品”是指计算设备或处理器结合可由该计算设备或处理器执行、处理或计算的代码或指令（例如，“程序”）。如本文中所使用的，术语“代码”可以是指可由计算设备或处理器执行的软件、指令、代码或数据。
本文所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非所描述的方法的正确操作要求步骤或动作的特定次序，否则便可改动具体步骤和/或动作的次序和/或使用而不会脱离权利要求的范围。
进一步，还应领会，用于执行本文中所描述的（诸如图4所解说那样的）方法和技术的模块和/或其他恰适装置可以由设备下载和/或以其他方式获得。例如，可以将设备耦合至服务器以便于转送用于执行本文中所描述的方法的装置。替换地，本文中所描述的各种方法可经由存储装置（例如，随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、诸如压缩碟（CD）或软盘等物理存储介质等等）来提供，以使得一旦将该存储装置耦合至或提供给设备，该设备就可获得各种方法。
应该理解的是，权利要求并不被限定于以上所解说的精确配置和组件。可在本文中所描述的系统、方法、和装置的布局、操作及细节上作出各种改动、变化和变型而不会脱离权利要求的范围。

Claims (38)

1.一种谐振器，包括：
多个电极；以及
复合压电材料，所述复合压电材料包括至少一层第一压电材料和至少一层第二压电材料，其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的底部，并且其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的顶部。
2.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器是横向振动微机电系统复合谐振器。
3.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述第一压电材料包括第一品质因数和第一机电耦合，并且其中所述第二压电材料包括第二品质因数和第二机电耦合。
4.如权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料包括复合品质因数和复合机电耦合，并且其中所述复合品质因数和所述复合机电耦合取决于所述复合压电材料中所述第一压电材料与所述第二压电材料之间的体积比。
5.如权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料包括复合品质因数和复合机电耦合，并且其中所述复合品质因数和所述复合机电耦合取决于所述复合压电材料中第一层所述第一压电材料的第一厚度与第一层所述第二压电材料的第二厚度之间的厚度比。
6.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料包括：
第一层所述第一压电材料；以及
第一层所述第二压电材料。
7.如权利要求6所述的谐振器，其特征在于，所述第一层第一压电材料堆叠在所述第一层第二压电材料的顶部。
8.如权利要求7所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第一压电材料，并且其中所述第一层第二压电材料堆叠在所述第二层第一压电材料的顶部。
9.如权利要求8所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第二压电材料，并且其中所述第二层第一压电材料堆叠在所述第二层第二压电材料的顶部。
10.如权利要求6所述的谐振器，其特征在于，所述第一层第一压电材料与所述第一层第二压电材料并排堆叠，其中第一电极耦合至所述第一层第一压电材料和所述第一层第二压电材料两者的顶部，并且其中第二电极耦合至所述第一层第一压电材料和所述第一层第二压电材料两者的底部。
11.如权利要求10所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第一压电材料，并且其中所述第一层第二压电材料夹在所述第一层第一压电材料与所述第二层第一压电材料之间。
12.如权利要求11所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第二压电材料，并且其中所述第二层第一压电材料夹在所述第一层第二压电材料与所述第二层第二压电材料之间。
13.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料将来自一个或多个输入电极的输入信号转换成机械振动，并且其中所述机械振动被转换成来自一个或多个输出电极的输出信号。
14.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述第一压电材料是氮化铝，并且其中所述第二压电材料是氧化锌。
15.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述第一压电材料是氮化铝，并且其中所述第二压电材料是锆钛酸铅。
16.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电材料具有足够高以供在宽带滤波器应用中使用的复合品质因数和复合机电耦合。
17.一种用于生成谐振器的方法，包括：
确定所述谐振器的期望品质因数；
确定所述谐振器的期望机电耦合；
选择供在所述谐振器中使用的第一压电材料和第二压电材料；
调整所述第一压电材料和所述第二压电材料之间的体积比以获得具有所述期望品质因数和所述期望机电耦合的复合压电材料；以及
使用所述复合压电材料生成所述谐振器。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述谐振器包括：
多个电极；以及
所述复合压电材料，其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的底部，并且其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的顶部。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述谐振器是横向振动微机电系统复合谐振器。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一压电材料包括第一品质因数和第一机电耦合，并且其中所述第二压电材料包括第二品质因数和第二机电耦合。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料包括复合品质因数和复合机电耦合，并且其中所述复合品质因数和所述复合机电耦合取决于所述复合压电材料中所述第一压电材料与所述第二压电材料之间的体积比。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料包括：
第一层所述第一压电材料；以及
第一层所述第二压电材料。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一层第一压电材料堆叠在所述第一层第二压电材料的顶部。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第一压电材料，并且其中所述第一层第二压电材料堆叠在所述第二层第一压电材料的顶部。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第二压电材料，并且其中所述第二层第一压电材料堆叠在所述第二层第二压电材料的顶部。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一层第一压电材料与所述第一层第二压电材料并排堆叠，其中第一电极耦合至所述第一层第一压电材料和所述第一层第二压电材料两者的顶部，并且其中第二电极耦合至所述第一层第一压电材料和所述第一层第二压电材料两者的底部。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第一压电材料，并且其中所述第一层第二压电材料夹在所述第一层第一压电材料与所述第二层第一压电材料之间。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料还包括第二层所述第二压电材料，并且其中所述第二层第一压电材料夹在所述第一层第二压电材料与所述第二层第二压电材料之间。
29.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料将来自一个或多个输入电极的输入信号转换成机械振动，并且其中所述机械振动被转换成来自一个或多个输出电极的输出信号。
30.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一压电材料是氮化铝，并且其中所述第二压电材料是氧化锌。
31.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一压电材料是氮化铝，并且其中所述第二压电材料是锆钛酸铅。
32.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述复合压电材料具有足够高以供在宽带滤波器应用中使用的复合品质因数和复合机电耦合。
33.一种配置用于生成谐振器的设备，包括：
用于确定所述谐振器的期望品质因数的装置；
用于确定所述谐振器的期望机电耦合的装置；
用于选择供在所述谐振器中使用的第一压电材料和第二压电材料的装置；
用于调整所述第一压电材料和所述第二压电材料之间的体积比以获得具有所述期望品质因数和所述期望机电耦合的复合压电材料的装置；以及
用于使用所述复合压电材料生成所述谐振器的装置。
34.如权利要求33所述的设备，其特征在于，所述谐振器包括：
多个电极；以及
所述复合压电材料，其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的底部，并且其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的顶部。
35.如权利要求34所述的设备，其特征在于，所述谐振器是横向振动微机电系统复合谐振器。
36.一种用于生成谐振器的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上具有指令的非瞬态计算机可读介质，所述指令包括：
用于使得设备确定所述谐振器的期望品质因数的代码；
用于使得所述设备确定所述谐振器的期望机电耦合的代码；
用于使得所述设备选择供在所述谐振器中使用的第一压电材料和第二压电材料的代码；
用于使得所述设备调整所述第一压电材料和所述第二压电材料之间的体积比以获得具有所述期望品质因数和所述期望机电耦合的复合压电材料的代码；以及
用于使得所述设备使用所述复合压电材料生成所述谐振器的代码。
37.如权利要求36所述的计算机程序产品，其特征在于，所述谐振器包括：
多个电极；以及
所述复合压电材料，其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的底部，并且其中至少一个电极耦合至所述复合压电材料的顶部。
38.如权利要求37所述的计算机程序产品，其特征在于，所述谐振器是横向振动微机电系统复合谐振器。
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