RU2099858C1 - Radio-frequency piezoelectric element - Google Patents
Radio-frequency piezoelectric element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2099858C1 RU2099858C1 RU9595119522A RU95119522A RU2099858C1 RU 2099858 C1 RU2099858 C1 RU 2099858C1 RU 9595119522 A RU9595119522 A RU 9595119522A RU 95119522 A RU95119522 A RU 95119522A RU 2099858 C1 RU2099858 C1 RU 2099858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- gap
- frequency
- piezoelectric
- radio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пьезоэлектроники и может быть использовано при производстве пьезоэлементов для высокочастотных пьезорезонаторов и монолитных фильтров. The invention relates to the field of piezoelectronics and can be used in the manufacture of piezoelectric elements for high-frequency piezoresonators and monolithic filters.
Известны высокочастотные пьезорезонаторы с пьезоэлементами в виде обратной мезаструктуры, представляющие собой монолитную структуру, центральная колеблющаяся часть которой намного тоньше окружающего ее буртика. Такая конструкция (см. например, пат. Франции N 2666705, кл. H 03 H 9/17, 9/25), 1992, позволяет выполнить пьезоэлемент толщиной до 1 мкм и повысить частоту до 1,5 ГГц. Частотная характеристика описанного пьезоэлемента имеет ряд паразитных всплесков и сопротивление такого пьезоэлемента составляет порядка нескольких десятков ом. Known high-frequency piezoresonators with piezoelectric elements in the form of an inverse mesastructure, which are a monolithic structure, the central oscillating part of which is much thinner than the surrounding flange. This design (see, for example, Pat. France N 2666705, class H 03 H 9/17, 9/25), 1992, allows you to perform a piezoelectric element with a thickness of up to 1 μm and increase the frequency to 1.5 GHz. The frequency response of the described piezoelectric element has a number of spurious bursts and the resistance of such a piezoelectric element is of the order of several tens of ohms.
Улучшить частотную характеристику пьезоэлементов типа обратной мезаструктуры удается при помощи конструкции, описанной в пат. ЕПВ N 0468051 кл. H 03 H 9/19), 1992. Благодаря изменению формы пьезоэлемента удается снизить паразитные колебания, но они все равно оказывают влияние на частотную характеристику, т.к. и в этом случае пьезоэлемент зажат со всех сторон по всему периметру. Improve the frequency response of piezoelectric elements such as inverse mesastructure is possible using the design described in US Pat. EPO N 0468051 cl. H 03 H 9/19), 1992. Due to the change in the shape of the piezoelectric element, spurious oscillations can be reduced, but they still affect the frequency response, because and in this case, the piezoelectric element is clamped on all sides around the entire perimeter.
Задача предлагаемого изобретения заключается в улучшении моночастотности характеристики колебаний пьезоэлемента и уменьшении его динамического сопротивления. The task of the invention is to improve the monofrequency characteristics of the oscillations of the piezoelectric element and reduce its dynamic resistance.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в высокочастотном пьезоэлементе типа обратной мезаструктуры, изготовленном из монокристаллической пластины в виде утонченной центральной части с более толстым окружающим ее буртиком, буртик выполнен с разрывом, ширина которого составляет от 20 до 400 толщин утонченной части пьезоэлемента. The solution of this problem is achieved by the fact that in a high-frequency piezoelectric element of the inverse mesostructure type made of a single-crystal plate in the form of a refined central part with a thicker collar surrounding it, the collar is made with a gap, the width of which is from 20 to 400 thicknesses of the refined part of the piezoelectric element.
На чертежах на фиг. 1 4 представлено несколько вариантов исполнения предлагаемого пьезоэлемента. На фиг. 1 показан пьезоэлемент круглой формы с отсеченным сегментом, у которого разрыв буртика имеет переменную ширину. На фиг. 2 представлен пьезоэлемент круглой формы, у которого буртик имеет разрыв постоянной ширины. На фиг. 3 изображен пьезоэлемент прямоугольной формы с разрывом буртика постоянной ширины. На фиг. 4 представлен прямоугольный пьезоэлемент, у которого ширина разрыва буртика совпадает с шириной одной из сторон пьезоэлемента. In the drawings of FIG. 1 4 presents several versions of the proposed piezoelectric element. In FIG. 1 shows a piezoelectric element of a circular shape with a cut off segment, in which the rim gap has a variable width. In FIG. 2 shows a piezoelectric element of a round shape in which the bead has a gap of constant width. In FIG. 3 shows a piezoelectric element of a rectangular shape with a gap of a shoulder of constant width. In FIG. 4 shows a rectangular piezoelectric element, in which the width of the rupture of the shoulder coincides with the width of one of the sides of the piezoelectric element.
Предлагаемое устройство содержит (см. фиг.1) пьезоэлемент, состоящий из круглой кристаллической пластины, имеющей утонченную часть 1 и буртик 2, содержащий разрыв 3, ширина которого составляет от 20 до 400 толщин утонченной части пьезоэлемента. Аналогично утонченная часть пьезоэлемента и буртик с разрывом показаны на фиг.2, 3 и 4. The proposed device contains (see figure 1) a piezoelectric element consisting of a round crystalline plate having a
Наличие разрыва на буртике, окружающем активную часть пьезоэлемента, способствует существенному освобождению центральной колеблющейся части пьезоэлемента, что приводит к значительному уменьшению паразитных колебаний и улучшению амплитудно-частотной характеристики пьезоэлемента. При этом ширина разрыва буртика составляет от 20 до 400 толщин утонченной части пьезоэлемента. При разрыве менее 20 толщин влияние разрыва на частотную характеристику незначительно, а при разрыве более 400 толщин тонченной части пьезоэлемента конструкция становится механически непрочной, что приводит к значительным деформациям и поломкам пьезоэлемента в процессе его монтажа в кристаллодержатель. The presence of a gap on the flange surrounding the active part of the piezoelectric element contributes to a significant release of the central oscillating part of the piezoelectric element, which leads to a significant reduction in spurious oscillations and an improvement in the amplitude-frequency characteristic of the piezoelectric element. Moreover, the width of the rim gap is from 20 to 400 thicknesses of the refined part of the piezoelectric element. With a gap of less than 20 thicknesses, the effect of the gap on the frequency response is insignificant, and with a gap of more than 400 thicknesses of the thinned part of the piezoelectric element, the structure becomes mechanically unstable, which leads to significant deformations and breakdowns of the piezoelectric element during its installation in the crystal holder.
Устройство работает следующим образом. При подаче переменного напряжения на возбуждающие электроды пьезоэлемента /на чертеже не показаны/ в утонченной части кристаллической пластины, расположенной между возбуждающими электродами, возникают колебания. При совпадении частоты возбуждающего переменного напряжения с собственной частотой толщинно-сдвиговых колебаний утонченной части пластины наступает резонанс конструкции, при этом проводимость устройства резко возрастает. The device operates as follows. When applying an alternating voltage to the exciting electrodes of the piezoelectric element / not shown / in the refined part of the crystal plate located between the exciting electrodes, oscillations occur. When the frequency of the exciting alternating voltage coincides with the natural frequency of the thickness-shear vibrations of the thinned part of the plate, a resonance of the structure occurs, while the conductivity of the device increases sharply.
Наличие разрыва в буртике снижает жесткость конструкции и способствует возникновению более активных колебаний рабочей частоты. Кроме того, отсутствие деформаций пластины, вызванных напряжениями, возникающими при замкнутом буртике, значительно уменьшает число вероятных побочных колебаний пластины и способствует уменьшению динамического сопротивления пьезоэлемента, а также существенно уменьшает возникновение двойников в утонченной части пластины, что позволяет уменьшить потери от двойникования не менее, чем на 80% The presence of a gap in the shoulder reduces the rigidity of the structure and contributes to the appearance of more active oscillations of the operating frequency. In addition, the absence of plate deformations caused by stresses arising during a closed flange significantly reduces the number of possible side vibrations of the plate and contributes to a decrease in the dynamic resistance of the piezoelectric element, as well as significantly reduces the occurrence of twins in the thinned part of the plate, which reduces twinning losses by no less than 80%
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595119522A RU2099858C1 (en) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | Radio-frequency piezoelectric element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595119522A RU2099858C1 (en) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | Radio-frequency piezoelectric element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95119522A RU95119522A (en) | 1997-12-20 |
RU2099858C1 true RU2099858C1 (en) | 1997-12-20 |
Family
ID=20173910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9595119522A RU2099858C1 (en) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | Radio-frequency piezoelectric element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2099858C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004095698A1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Andrei Nikolaevich Matsak | High-frequency piezoelectric element |
RU196148U1 (en) * | 2019-11-20 | 2020-02-18 | Общество с ограниченной ответственностью НПП «МЕТЕОР-КУРС» | HIGH FREQUENCY Piezoelectric element in the form of inverse mesostructure |
-
1995
- 1995-11-10 RU RU9595119522A patent/RU2099858C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EP, патент, 0468051, кл. H 03 H 9/19, 1992. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004095698A1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Andrei Nikolaevich Matsak | High-frequency piezoelectric element |
RU196148U1 (en) * | 2019-11-20 | 2020-02-18 | Общество с ограниченной ответственностью НПП «МЕТЕОР-КУРС» | HIGH FREQUENCY Piezoelectric element in the form of inverse mesostructure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8456257B1 (en) | Bulk acoustic wave devices and method for spurious mode suppression | |
US6476536B1 (en) | Method of tuning BAW resonators | |
US6788170B1 (en) | Resonator structure having a dampening material and a filter having such a resonator structure | |
JP4520415B2 (en) | Piezoelectric thin film resonator and manufacturing method thereof | |
US20050168105A1 (en) | Electronic component, manufacturing method for the same, and filter, duplexer, and electronic communication apparatus using the same | |
EP0483358B1 (en) | Ultra thin quartz crystal filter element of multiple mode | |
US4329666A (en) | Two-pole monolithic crystal filter | |
US5578974A (en) | Piezoelectric filter with a curved electrode | |
RU2099858C1 (en) | Radio-frequency piezoelectric element | |
JPH0955635A (en) | Method for slitting piezoelectric devices | |
JPH11340775A (en) | Piezoelectric oscillator | |
US3898489A (en) | Piezoelectric resonators including mass loading to attenuate spurious modes | |
WO1996009655A1 (en) | Piezoelectric resonator with an attenuated spurious response | |
US3365591A (en) | Piezoelectric resonator | |
US3297968A (en) | Piezoelectric ceramic transformer | |
GB1449797A (en) | Process for manufacturing piezoelectric resonators and resonators resulting from such process | |
WO1991012662A1 (en) | Structure of ultra-thin sheet piezoresonator | |
US3763530A (en) | Method of manufacturing piezoelectric resonators for controlling the coupling coefficient thereof | |
US4710731A (en) | Planar type thickness shear mode quartz oscillator | |
US4326142A (en) | Piezoelectric resonators | |
JP3783288B2 (en) | Ultrathin plate piezoelectric vibrator | |
US4006437A (en) | Frequency filter | |
JP2600146B2 (en) | Surface acoustic wave resonator | |
JP3965681B2 (en) | Piezoelectric vibration filter and frequency adjusting method thereof | |
JPH06224678A (en) | Frequency adjusting method for multistage connection type surface acoustic wave filter |