CN113691232A - 一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于声表面技术领域，具体涉及一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，声表滤波器包括输入换能器、屏蔽条以及输出换能器，屏蔽条设置在输入换能器和输出换能器之间，声表滤波器的两个端面上涂有吸声胶，且屏蔽条为实心、镀膜材料为铝的上窄下宽结构；本发明制成短波段电台，频率21.4MHz相对带宽为4％～25％左右、高矩形度、低旁瓣、低延时耐功率等高可靠性的声表滤波器，解决通讯领域宽带滤波问题，实现低旁瓣提纯信号,提高信噪比,增强抗干扰作用。
Description
技术领域
本发明属于声表面技术领域，具体涉及一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器。
背景技术
现在，无论是军事或民用领域，短波电台、无线发射机、接收机在21.4MHz,不同带宽的应用非常广泛，而市场对此频率信号带宽从4％至25％左右，表贴封装、通带波纹好,群延时波动小的声表面波滤波器的需求很大，在这个频点上现设计滤波器，一般采用晶体滤波器，但晶体滤波器的体积较大。传统的声表滤波器的设计一般采用插针式外壳，体积也较大。但信号带宽4％至25％左右的宽带，高矩形度，低旁瓣、低延时耐功率，采用表贴封装高可靠性的21.4MHz声表滤波器还没有进行研制，本发明就是第一次采用机电耦合系数较大的128°LN(铌酸铌)晶园作为基片材料及扇形结构设计的叉指换能器成功研制21.4MHz声表滤波器件。查阅国内外文献，还没发现采用厚片LiNO3(铌酸铌)128°Y-X切型扇形结构设计21.4MHz,表贴封装SMD1965声表滤波器的器件。
发明内容
为了能够对短波电台,接收机,发射机频率21.4MHz信号带宽4％至25％左右的混频信号进行提纯滤波、提高信噪比,增加抗干扰能力,本发明提出一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，声表滤波器包括输入换能器、屏蔽条以及输出换能器，屏蔽条设置在输入换能器和输出换能器之间，声表滤波器的两个端面上涂有吸声胶，且屏蔽条为实心、镀膜材料为铝的上窄下宽结构。
进一步的，输入换能器和输出换能器的基片材料选择铌酸铌128°Y-X切型，晶圆厚度为0.75mm、直径为100mm，粗糙度为120#。
进一步的，输入换能器和输出换能器选择AL作为薄膜材料，该薄膜厚度为500nm。
进一步的，输入换能器和输出换能器选择扇形3-1-3结构的级联换能器。
进一步的，声表滤波器的外围电路包括两个电感和两个电容，其中一个电感设置在输入端和声表滤波器输入端之间，该电感与输入端之间设置有一个一端接地的电容，另一个电感设置在声表滤波器输出端与输出端之间，该电感与输出端之间还设置有一个一端接地的电容。
进一步的，声表滤波器外壳采用表贴SMD1965封装。
进一步的，在声表滤波器进行涂胶时，将输入换能器和输出换能器外侧涂胶时选择矩形涂胶区域，且涂胶后等腰梯形的换能器未涂胶部分形成一个直角梯形结构。
进一步的，对涂胶后声表滤波器进行测试，当声表滤波器频响图的低端出现大波纹，则对屏蔽条较窄一端进行涂胶；当表滤波器频响图的高端出现大波纹，则对屏蔽条较宽一端进行涂胶。
本发明制成短波段电台，频率21.4MHz相对带宽为4％～25％左右、高矩形度、低旁瓣、低延时耐功率等高可靠性的声表滤波器，解决通讯领域宽带滤波问题，实现低旁瓣提纯信号,提高信噪比,增强抗干扰作用。
附图说明
图1为本发明扇形结构原理示意图；
图2为本发明设计电的外围路示意图；
图3为本发明设计叉指换能器的涂胶方式与传统涂胶方式的比较示意图；
图4为本发明表贴封装SMD1965芯片粘片点焊示意图；
图5为采用传统涂胶方式声表滤波器频响图；
图6为采用本发明涂胶方式声表滤波器频响图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，声表滤波器包括输入换能器、屏蔽条以及输出换能器，屏蔽条设置在输入换能器和输出换能器之间，声表滤波器的两个端面上涂有吸声胶，且屏蔽条为实心。
实施例1
本实施例中，提出一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，如图1，包括利用128°铌酸铌切型，晶园基片尺寸为Φ(直径)100mm×0.75(厚度)mm,粗糙度为120#,在此晶园上设计制作的输入输出叉指换能器、屏蔽条、吸声胶。
如图2，本发明器件设计的外围电路，L1、L2为电路的串联电感阻，C1、C2为电路的关联电容。
在本实施例中换能器我的结构如表1所示，基片材料选择128°-LN铌酸铌，薄膜材料选择AL，薄膜厚度为500nm，换能器分节数为三节，换能器级联数为3-1-3，占空比(在一个周期内，指条占一个波长的比例)为0.5，见图3。
表1
| 基片材料 | (128°-LN铌酸铌) |
| 薄膜材料 | AL |
| 膜厚 | 500nm |
| 输入换能器(IDT)分节数 | 分三节,换能器级联数3-1-3 |
| 指条孔径W/(mm) | 2.9 |
| 输出换能器(IDT)分节数 | 分三节,换能器级联数3-1-3 |
| 占空比 | 0.5 |
实施例2
根据实施例制备的滤波器指标如表2所示，表3进一步对实施例1中采用128°-LN铌酸铌，薄膜材料选择AL，薄膜厚度为500nm等结构的换能器性质进行进一步说明。
表1滤波器指标
表3基片材料特性参数
图4为本发明声表滤波器的整体结构，吸声胶1设置在输入换能器端面，输出换能器和输出换能器如图中叉指换能器3，是上窄下宽的扇形叉指换能器，两叉指换能器中间设置有一实心的、上宽下窄的屏蔽条4，输入输出叉指换能器的端面设置有吸声胶2，叉指换能器通过硅铝丝5与器件其他电路连接。
实施例3
在本实施例中，在声表滤波器进行涂胶时，将输入换能器和输出换能器外侧涂胶时选择矩形涂胶区域，且涂胶后等腰梯形的换能器未涂胶部分形成一个直角梯形结构，并且对涂胶后声表滤波器进行测试，当声表滤波器频响图的低端出现大波纹，则对屏蔽条较窄一端进行涂胶；当表滤波器频响图的高端出现大波纹，则对屏蔽条较宽一端进行涂胶。
如图3，给出本发明与传统涂胶方式的示意图，传统方式中中一般在声表滤波器左右两个端面进行涂胶，涂胶方式是沿着两个端面进行涂胶，而本发明则是采用半覆盖的方式，即如图中，涂胶区域为一个矩形区域，并且覆盖扇形滤波器的一个侧面，即将呈等腰梯形的换能器在进行矩形区域的涂胶后形成直角梯形，该换能器被覆盖的部分中指条的缝隙中也被点胶填充，然后本发明对此时的声表滤波器进行频响测试，当声表滤波器频响图的低端出现大波纹，则对屏蔽条较窄一端进行涂胶，频响图的低端是指图5中圆圈中出现的大波纹，此时对屏蔽条较窄的一端进行涂胶，涂胶后频响图如图6所示，该图与图5相比，消除了低端的大波纹；如果该大波纹出现在左侧部分则称频响图高端出现大波纹，则此时对屏蔽条较宽的一端进行涂胶，本发明屏蔽条一端宽一端窄，本文中较宽和较窄均是指两端进行比较，不是宽泛的较宽或较窄范围的描述。图5～6给出本发明一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器涂胶方式与传统涂胶方式频响图，图中有2条曲线，其中幅频响应曲线S21有两种，一种是在y方向上每格10dB的频响曲线，另一种是在y方向每格1dB的频响曲线。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“外”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋转”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，声表滤波器包括输入换能器、屏蔽条以及输出换能器，屏蔽条设置在输入换能器和输出换能器之间，声表滤波器的两个端面上涂有吸声胶，且屏蔽条为实心、镀膜材料为铝的上窄下宽结构。
2.根据权利要求1所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，输入换能器和输出换能器的基片材料选择铌酸铌128°Y-X切型，晶圆厚度为0.75mm、直径为100mm，粗糙度为120#。
3.根据权利要求2所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，输入换能器和输出换能器选择AL作为薄膜材料，该薄膜厚度为500nm。
4.根据权利要求2所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，输入换能器和输出换能器选择扇形3-1-3结构的级联换能器。
5.根据权利要求1所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，声表滤波器的外围电路包括两个电感和两个电容，其中一个电感设置在输入端和声表滤波器输入端之间，该电感与输入端之间设置有一个一端接地的电容，另一个电感设置在声表滤波器输出端与输出端之间，该电感与输出端之间还设置有一个一端接地的电容。
6.根据权利要求1所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，声表滤波器外壳采用表贴SMD1965封装。
7.根据权利要求6所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，在声表滤波器进行涂胶时，将输入换能器和输出换能器外侧涂胶时选择矩形涂胶区域，且涂胶后等腰梯形的换能器未涂胶部分形成一个直角梯形结构。
8.根据权利要求7所述的一种21.4MHz表贴封装扇形结构的声表滤波器，其特征在于，对涂胶后声表滤波器进行测试，当声表滤波器频响图的低端出现大波纹，则对屏蔽条较窄一端进行涂胶；当表滤波器频响图的高端出现大波纹，则对屏蔽条较宽一端进行涂胶。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201774505U (zh) * | 2010-07-02 | 2011-03-23 | 无锡市好达电子有限公司 | 多汇流条声表面波滤波器 |
| US20130321103A1 (en) * | 2011-02-04 | 2013-12-05 | Epcos Ag | Broadband SAW Filter |
| US20150244348A1 (en) * | 2012-06-05 | 2015-08-27 | Epcos Ag | Saw filter with improved stop band suppression |
| US20150288347A1 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-08 | Epcos Ag | Electroacoustic Filter Comprising Low-Pass Characteristics |
| CN105141279A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-12-09 | 北京中讯四方科技股份有限公司 | 一种改变扇形声表面波滤波器带宽的方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201774505U (zh) * | 2010-07-02 | 2011-03-23 | 无锡市好达电子有限公司 | 多汇流条声表面波滤波器 |
| US20130321103A1 (en) * | 2011-02-04 | 2013-12-05 | Epcos Ag | Broadband SAW Filter |
| US20150244348A1 (en) * | 2012-06-05 | 2015-08-27 | Epcos Ag | Saw filter with improved stop band suppression |
| US20150288347A1 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-08 | Epcos Ag | Electroacoustic Filter Comprising Low-Pass Characteristics |
| CN105141279A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-12-09 | 北京中讯四方科技股份有限公司 | 一种改变扇形声表面波滤波器带宽的方法 |
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