WO2022204876A1 - 谐振器、滤波器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种谐振器、滤波器及电子设备，涉及谐振器领域，能够提高谐振器的品质因数；该谐振器包括压电基板、设置在压电基板上的叉指换能器；多个叉指电极的并列设置方向为第一方向；压电基板在沿第一方向上、位于多个叉指电极的至少一侧设置有侧边沟槽。
Description
本申请涉及谐振器领域，尤其涉及一种谐振器、滤波器及电子设备。
谐振器的能量损耗直接决定了其品质因数，谐振器的能量损耗越小，其品质因数越高，谐振器的性能也就越好，因此，提高谐振器的品质因数成为目前改善谐振器性能的主要途径之一。
发明内容
本申请实施例提供一种谐振器、滤波器及电子设备，能够提高谐振器的品质因数。
本申请提供一种谐振器，包括压电基板、设置在压电基板上的叉指换能器；其中，叉指换能器中包括第一汇流条、第二汇流条、并列设置的多个叉指电极；本申请中，将多个叉指电极的并列设置方向定义为第一方向，将与第一方向垂直的方向定义为第二方向；第一汇流条和第二汇流条在沿第二方向上分布在多个叉指电极的两侧；多个叉指电极中包括沿第一方向上依次交替设置的第一叉指电极和第二叉指电极；第一叉指电极与第一汇流条连接，第二叉指电极与第二汇流条连接。谐振器在工作过程中，利用压电基板中压电材料的逆压电效应，叉指换能器可以通过第一叉指电极将输入的电学信号转换为声波振动，并利用正压电效应，并通过第二叉指电极将声波振动转换回电学信号，从而实现声电换能。
在此基础上，在本申请实施例提供的谐振器中，在压电基板上设置有沟槽，该沟槽用于抑制谐振器的杂散；该谐振器能够在位于沟槽位置会产生差异较大的声阻抗，提升声波传播至沟槽位置处时的反射效率，从而减小了谐振器在谐振频率下声波传播方向上的能量损耗，进而提高了谐振器的品质因数。
在一些可能实现的方式中，上述沟槽包括侧边沟槽；压电基板在沿第一方向上、位于多个叉指电极的至少一侧设置有侧边沟槽；在此情况下，该谐振器在位于侧边沟槽位置会产生差异较大的声阻抗，声波传播至侧边沟槽位置处时能够发生反射，也即提高了声波的反射效率，从而减小了谐振器在谐振频率下声波传播方向上的能量损耗，进而提高了谐振器的品质因数。
在一些可能实现的方式中，压电基板在沿第一方向上、位于多个叉指电极的两侧均设置有侧边沟槽；通过两侧的侧边沟槽对谐振器的声波传播方向上的能量进行反射，并将谐振器声波传播方向的能量约束在两个侧边沟槽之间，进一步提高了谐振器的品质因数。
在一些可能实现的方式中，侧边沟槽为沿垂直第一方向延伸的矩形沟槽。
在一些可能实现的方式中，侧边沟槽为弧形沟槽，且弧形沟槽向远离叉指换能器一侧凸起。
在一些可能实现的方式中，在沿垂直第一方向上，侧边沟槽的两端分别与多个叉指电极的两端平齐；或者，在沿垂直第一方向上，侧边沟槽的两端分别超出多个叉指电极的两 端；以进一步提高侧边沟槽对谐振器声波传播方向上能量的反射效率。
在一些可能实现的方式中，多个叉指电极中最靠近侧边沟槽的叉指电极与侧边沟槽之间的距离为第一距离；任意相邻两个叉指电极之间的距离为第二距离；第一距离和第二距离相等；从而能够减小谐振器的体波辐射，降低能量的损耗，进而提高侧边沟槽对声波的反射效率。
在此基础上，在一些实施例中，通过设置第一距离和第二距离均等于1/4λ，λ为谐振器的谐振频率对应的波长(下文均是如此)；能够使得从叉指换能器发出的声波(也即入射波)与经侧边沟槽反射后的声波(也即反射波)同相，两者之间会发生相长干涉，从而能够使得反射效率最高。
在一些可能实现的方式中，侧边沟槽沿第一方向上的宽度等于1/4λ～λ；具体的，在保证侧边沟槽对谐振器声波传播方向上能量的反射基础上，通过设置侧边沟槽沿第一方向上的宽度大于或等于1/4λ，能够保证侧边沟槽具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；通过设置侧边沟槽沿第一方向上的宽度小于或等于λ，能够降低对谐振器的性能造成影响。
在一些可能实现的方式中，压电基板包括基底以及依次设置于基底上的陷阱层、氧化物层、压电层；侧边沟槽的深度可以从上到下依次贯穿压电基板中的一层或多层结构。例如，侧边沟槽的深度可以仅贯穿压电层；又例如，侧边沟槽的深度可以贯穿压电层和氧化物层；再例如，侧边沟槽的深度可以贯穿压电层、氧化物层和陷阱层；再例如，侧边沟槽的深度可以贯穿整个压电基板。
在此情况下，相比于侧边沟槽采用贯穿压电基板中的多层结构的设置方式，制作工艺难度大、成本高而言，侧边沟槽采用仅贯穿压电层的设置方式，能够简化制作工艺，降低制作成本。
在一些可能实现的方式中，压电基板包括基底以及设置于基底上压电层；在此情况下，侧边沟槽的深度可以仅贯穿压电层，可以贯穿整个压电基板；当然，为了简化制作工艺，降低制作成本，通常可以设置侧边沟槽的深度仅贯穿压电层。
在一些可能实现的方式中，谐振器还包括第一活塞结构和第二活塞结构；第一活塞结构设置在第一叉指电极靠近第二汇流条一侧的端部表面；第二活塞结构设置在第二叉指电极靠近第一汇流条一侧的端部表面。在此情况下，在垂直声波传播方向上，在活塞结构的设置位置能够形成的低声速区，从而能够抑制横波在第一汇流条和第二汇流条之间反射形成的谐振，进而达到降低谐振器的杂散模态的目的。
在一些可能实现的方式中，压电基板上还设置有第一横向沟槽；其中，该第一横向沟槽位于第一叉指电极与第二汇流条之间的区域，以进一步降低谐振器的杂散模态。在此情况下，通过第一横向沟槽设置，能够通过改变谐振器的电场分布来改变位移场，从而达到降低谐振器的杂散模态(spurious mode)的目的。
在一些可能实现的方式中，第一横向沟槽沿第一方向延伸、且与第二叉指电极不交叠，也即，第一横向沟槽位于相邻两个第二叉指电极之间的区域，从而便于对第一横向沟槽的加工制作。
在一些可能实现的方式中，压电基板上还设置有第二横向沟槽；其中，该第二横向沟槽位于第二叉指电极与第一汇流条之间的区域，以进一步降低谐振器的杂散模态。在此情 况下，通过第二横向沟槽的设置，能够通过改变谐振器的电场分布来改变位移场，从而达到降低谐振器的杂散模态(spurious mode)的目的。
在一些可能实现的方式中，第二横向沟槽沿第一方向延伸、且与第一叉指电极不交叠，也即第二横向沟槽位于相邻两个第一叉指电极之间的区域，从而便于对第二横向沟槽的加工制作。
在一些可能实现的方式中，第一横向沟槽与第一叉指电极之间的距离大于1/4λ；从而改善了因第一横向沟槽与第一叉指电极之间的距离过小而导致的横向波扰动大的问题，进而提高了对谐振器的杂散模态的抑制效果。
在一些可能实现的方式中，第二横向沟槽与第二叉指电极之间的距离大于1/4λ；从而改善了因第二横向沟槽与第二叉指电极之间的距离过小而导致的横向波扰动大的问题，进而提高了对谐振器的杂散模态的抑制效果。
在一些可能实现的方式中，第一横向沟槽沿垂直第一方向上的宽度等于1/4λ～λ；具体的，在保证第一横向沟槽对谐振器的杂散模态的抑制效果的基础上，通过设置第一横向沟槽沿第二方向上的宽度大于或等于1/4λ能够保证第一横向沟槽具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；能够保证第一横向沟槽具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；通过设置第一横向沟槽沿第二方向上的宽度小于或等于λ，能够降低对谐振器的性能造成影响。
在一些可能实现的方式中，第二横向沟槽沿垂直第一方向上的宽度等于1/4λ～λ；具体的，在保证第二横向沟槽对谐振器的杂散模态的抑制效果的基础上，通过设置第二横向沟槽沿第二方向上的宽度大于或等于1/4λ能够保证第二横向沟槽具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；能够保证第二横向沟槽具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；通过设置第二横向沟槽沿第二方向上的宽度小于或等于λ，能够降低对谐振器的性能造成影响。
在一些可能实现的方式中，在位于多个叉指电极的同一侧，侧边沟槽的两端分别与第一横向沟槽和第二横向沟槽连通；以进一步减小谐振器的尺寸，提高谐振器的品质因数，同时提高对杂散模态的抑制。
在一些可能实现的方式中，谐振器为声表面波谐振器。
本申请实施例还提供一种电子器件，该电子器件包括如前述任一种可能实现的方式中提供的谐振器。
在一些可能实现的方式中，上述电子器件包括采用前述的谐振器搭建的滤波器。
本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括印刷线路板以及与印刷线路板连接的如前述任一种可能实现的方式中提供的电子器件。
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图3为图2沿OO’位置的剖面示意图；
图4为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图5为图4沿AA’位置的剖面示意图；
图6为相关技术提供的一种谐振器的振动位移仿真图；
图7为本申请实施例提供的一种谐振器的振动位移仿真图；
图8a为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图8b为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图8c为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的一种谐振器的导纳曲线；
图16为本申请实施例提供的一种谐振器的导纳曲线。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。“连接”、“相连”等类似的词语，用于表达不同组件之间的互通或互相作用，可以包括直接相连或通过其他组件间接相连。“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备中设置有印刷线路板(printed circuit board，PCB)以及与印刷线路板连接的电子器件；其中，该电子器件中设置有谐振器；本申请对于该电子器件的设置形式不做限制；示意的，在一些可能实现的方式中，该电子器件可以为滤波器、传感器、变压器等能够产生谐振频率的产品或部件。
本申请对上述电子设备的具体设置形式不做限制；例如，该电子设备可以为电视机、手机、电视、平板电脑、笔记本、车载电脑、智能手表、智能手环、卫星通讯设备等电子产品。
本申请对于上述电子器件中设置的谐振器的类型不做限制；例如，该谐振器可以为声表面波(surface acoustic wave，SAW)谐振器、兰姆波(lamb)谐振器、微机电系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)谐振器等；以下实施例均是该谐振器采用SAW 谐振器为例进行示意说明的。
示意的，如图1所示，在一些可能实现的方式中，上述电子设备001中可以包括处理器01以及与处理器01连接的存储器02、收发器03；其中，收发器03中设置有采用谐振器搭建而成的滤波器031。
本申请实施例提供的电子设备中采用的谐振器具有尺寸小、品质因数高的优势，从而能够提高电子设备的性能。
以下对本申请实施例提供的谐振器的结构进行具体说明。
如图2所示，本申请实施例提供一种谐振器，该谐振器包括压电基板1以及设置在压电基板1上的叉指换能器2(interdigital transducer，IDT)。
本申请中对于上述压电基板1的具体设置形式不作限制；示意的，在一些可能实现的方式中，结合图2和图3(图1沿OO’位置的剖面示意图)所示，压电基板1可以包括基底11以及依次设置于基底11上的陷阱层12(trap rich，TR)、氧化物层13、压电层14，叉指换能器2设置在压电层14的表面。其中，基底11可以采用硅晶片、石英晶片等，形成陷阱层12的材料可以包括多晶硅，形成氧化物层13的材料可以包括二氧化硅(SiO
2)，形成压电层14可以包括铌酸锂(lithium niobate，LN)、钽酸锂(lithium tantalite，LT)等压电材料中的一种或多种。
当然，在另一些可能实现的方式中，压电基板1可以包括基底11以及设置在基底11上的压电层14，叉指换能器2设置在压电层14的表面。其中，基底11可以采用硅晶片、石英晶片等，形成压电层14可以包括铌酸锂(lithium niobate，LN)、钽酸锂(lithium tantalite，LT)等压电材料中的一种或多种。
参考图2所示，上述叉指换能器2中包括第一汇流条21(busbar)、第二汇流条22以及并列设置的多个叉指电极20(interdigital electrode)。示意的，第一汇流条21、第二汇流条22、叉指电极20可以采用铝、铜等导电金属材料，本申请对此不作限制。
以下为了清楚的对谐振器的具体结构进行描述，本申请中将多个叉指电极20的并列设置方向定义为第一方向XX’，将垂直多个叉指电极20的并列设置方向定义为第二方向YY’。
参考图2所示，第一汇流条21和第二汇流条22在沿第二方向YY’上分布在多个叉指电极20的两侧；多个叉指电极20中包括沿第一方向XX’上依次交替设置的第一叉指电极201和第二叉指电极202；第一叉指电极201与第一汇流条21连接，第二叉指电极202与第二汇流条22连接。在此情况下，谐振器在工作过程中，利用压电层14中压电材料的逆压电效应，叉指换能器2可以通过第一叉指电极201将输入的电学信号转换为声波振动，并利用正压电效应，并通过第二叉指电极202将声波振动转换回电学信号，从而实现声电换能。
在此基础上，参考图2和图3(图2沿OO’位置的剖面示意图)所示，在该谐振器中，压电基板1在沿第一方向XX’上、位于多个叉指电极20(也可以说叉指换能器2)的至少一侧设置有侧边沟槽3(groove)；在此情况下，该谐振器在位于侧边沟槽3位置会产生差异较大的声阻抗，使得声波传播至侧边沟槽3位置处时发生全反射，从而减小了谐振器在谐振频率下声波传播方向上的能量损耗，进而提高了谐振器的品质因数。
需要说明的是，上述多个叉指电极20的至少一侧设置有侧边沟槽3是指，可以如图 2和图3所示，在多个叉指电极20的单侧(如左侧或右侧)设置侧边沟槽3(参考图2)，也可以如图4和图5(图4沿AA’位置的剖面示意图)所示，在多个叉指电极20的两侧(左侧和右侧)分别设置侧边沟槽3，通过两侧的侧边沟槽3对谐振器的声波传播方向上的能量进行反射，并将谐振器声波传播方向的能量约束在两个侧边沟槽3之间，进一步提高谐振器的品质因数。
图6为相关技术中采用多个叉指电极20的两侧设置反射器的谐振器的振动位移仿真图，图7为采用本申请实施例提供的在多个叉指电极20的两侧分别设置单个侧边沟槽3的谐振器的振动位移仿真图；由图6可以看出，位于叉指换能器区域两侧的反射器区域在Z方向(也即垂直XX’和YY’的方向)上存在明显的振动位移；相比之下，由图7可以看出，位于侧边沟槽3的外侧(也即远离叉指换能器区域的一侧)，在Z方向上的振动位移明显减少，从而进一步证实了本申请中采用的侧边沟槽3对声波能量的反射效率要高于采用反射器的反射效率。
另外，由于反射器中设置有多个反射栅，从而会导致谐振器的尺寸增加；相比之下，本申请实施例中采用侧边沟槽3在增加了谐振器反射效率(品质因数)的同时，还能够减小谐振器的尺寸。
示意的，以叉指换能器2中设置有80对叉指电极20(即40个第一叉指电极201和40个第二叉指电极202)为例，相比于在多个叉指电极20的左右两侧分别设置采用50对反射栅电极的反射器的谐振器而言，采用本申请中在多个叉指电极20的左右两侧分别设置侧边沟槽3的谐振器(也即用侧边沟槽3代替反射器)，谐振器的尺寸可以减小60％以上，在此情况下，采用同一晶圆能够制备得到更多的谐振器，进而能够降低成本。
另外，需要说明的是，对于本申请中在多个叉指电极20的单侧设置侧边沟槽3的情况下，参考图2所示，可以在多个叉指电极20的一侧设置侧边沟槽3，在相对的另一侧设置反射器4，从而将通过侧边沟槽3和反射器4对谐振器的声波传播方向上的能量(如声波表面波)进行反射，以将谐振器声波传播方向的能量约束在侧边沟槽3和反射器4之间，以保证谐振器的品质因数。
以下对上述侧边沟槽3的具体设置情况做进一步的说明。
本申请中对于上述侧边沟槽3的深度不做限制，实际中可以根据需要进行设置。
以压电基板1采用包括基底11、陷阱层12、氧化物层13、压电层14的多层结构为例，侧边沟槽3的深度可以从上到下依次贯穿压电基板1中的一层或多层结构。
例如，在一些可能实现的方式中，如图5所示，侧边沟槽3的深度可以仅贯穿压电层14。
又例如，在一些可能实现的方式中，如图8a所示，侧边沟槽3的深度可以贯穿压电层14和氧化物层13。
再例如，在一些可能实现的方式中，如图8b所示，侧边沟槽3的深度可以贯穿压电层14、氧化物层13和陷阱层12。
再例如，在一些可能实现的方式中，如图8c所示，侧边沟槽3的深度可以贯穿整个压电基板1，也即侧边沟槽3的深度贯穿压电层14、氧化物层13、陷阱层12、基底11。当然，此处可以理解的是，在侧边沟槽3深度贯穿整个压电基板1的情况下，应保证侧边沟槽3的设置不对谐振器的强度造成影响，也即保证基板11对整个谐振器具有足够的支 撑强度。
相比于上述侧边沟槽3贯穿压电基板1中的多层结构(如图8a、图8b、图8c中示出)而言，图5中示出的侧边沟槽3仅贯穿压电层14的设置方式，能够简化制作工艺，降低制作成本。
本申请中对于多个叉指电极20单个侧面(左侧或右侧)设置的侧边沟槽3的数量不作限制；例如，参考图2、图4所示，可以在多个叉指电极20沿第一方向XX’上的单侧(左侧或右侧)设置1个侧边沟槽3；又例如，参考图9所示，可以在多个叉指电极20沿第一方向XX’的单侧并列设置多个(包括并不限于图9中示出的2个)侧边沟槽3。
本申请中对于侧边沟槽3的设置形状不作限制；当然，为了保证侧边沟槽3对谐振器声波传播方向上能量的有效反射，可以设置侧边沟槽3沿第二方向YY’分布。
例如，在一些可能实现的方式中，如图4、图9、图10所示，侧边沟槽3可以为沿第二方向YY’延伸的矩形沟槽。示意的，如图4所示，该矩形沟槽可以是沿第二方向YY’延伸的单个矩形沟槽；如图10所示，该矩形沟槽包括沿第二方向YY’延伸、且并列设置的多个矩形沟槽。
又例如，在一些可能实现的方式中，如图11、图12所示，侧边沟槽3为沿第二方向YY’分布的弧形沟槽，且弧形沟槽3沿第一方向XX’向远离叉指换能器2一侧凸起。示意的，如图11所示，该弧形沟槽可以是沿第二方向YY’分布上的单个弧形沟槽；如图12所示，该弧形沟槽可以包括沿第二方向YY’分布上的多个弧形沟槽。
在此基础上，为了进一步提高侧边沟槽3对谐振器声波传播方向上能量的反射效率，在一些可能实现的方式中，参考图4至图12所示，可以设置在沿第二方向YY’上，侧边沟槽3的两端分别与多个叉指电极20的两端平齐或者超出多个叉指电极20的两端；也就是说，侧边沟槽3的上端与第一叉指电极201的上端平齐或者超出于第一叉指电极201的上端，侧边沟槽3的下端与第二叉指电极202的下端平齐或者超出于第二叉指电极202的下端。
在此情况下，在谐振器工作过程中，通过侧边沟槽3能够对多个叉指电极20(包括201、202)在第一汇流条21与第二汇流条22之间的整个区域在产生的声波传播方向(也即XX’方向)上的能量整体进行反射，从而提高了反射效率，进而提高了谐振器的品质因数。
另外，对于上述侧边沟槽3采用矩形沟槽的情况下：
在一些可能实现的方式中，参考图4所示，可以设置多个叉指电极20中最靠近侧边沟槽3的叉指电极20与该侧边沟槽3之间的第一距离d1与任意相邻两个叉指电极20之间的第二距离d2相等，也即d1＝d2，以减小谐振器的体波辐射，降低能量的损耗，进而提高侧边沟槽3对声波的反射效率。
示意的，在一些可能实现的方式中，可以设置d1＝d2＝1/4λ；其中，λ为谐振器的谐振频率对应的波长，下文中所涉及的λ均是如此，不再赘述；由布拉格定律可知，当选择d1＝d2＝1/4λ(也即1/4λ间距)时，从叉指换能器2发出的声波(也即入射波)与经侧边沟槽3反射后的声波(也即反射波)同相，两者之间会发生相长干涉，从而能够使得反射效率最高。
需要说明的是，对于上述第一距离d1与第二距离d2相等而言，并不绝对表示第一距 离d1与第二距离d2完全相对，可以理解的是，在制作过程中不可避免的会存在加工误差，因此，实际中第一距离d1与第二距离d2因加工误差可能存在一定的差异，但应视为相等；类似的如本申请实施例中关于描述尺寸大小中所涉及的“等于”、“为”等，均应考虑到加工误差的存在，下文不再重复说明。
在一些可能实现的方式中，参考图4所示，可以设置侧边沟槽3沿第一方向XX’上的宽度w1为1/4λ～λ。
示意的，在保证侧边沟槽3对谐振器声波传播方向上能量的反射基础上，通过设置侧边沟槽3沿第一方向XX’上的宽度w1大于或等于1/4λ，能够保证侧边沟槽3具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；通过设置侧边沟槽3沿第一方向XX’上的宽度w1小于或等于λ，能够降低对谐振器的性能造成影响。
另外，在一些可能实现的方式中，如图13所示，可以在第一叉指电极201靠近第二汇流条22一侧的端部表面设置第一活塞结构P1(piston)，在第二叉指电极202靠近第一汇流条21一侧的端部表面设置第二活塞结构P2；在此情况下，在垂直声波传播方向(也即YY’方向)上，在活塞结构的设置位置能够形成的低声速区，从而能够抑制横波在第一汇流条21和第二汇流条22之间反射形成的谐振，达到降低谐振器的杂散模态(spurious mode)的目的。
示意的，上述第一活塞结构P1、第二活塞结构P2可以采用铝、铜等导电金属材料，但本申请并不限制于此。
在此基础上，在一些可能实现的方式中，参考图14所示，可以在压电基板1上设置第一横向沟槽G1和第二横向沟槽G2；其中，第一横向沟槽G1位于第一叉指电极201与第二汇流条22之间的区域；当然，为了便于第二横向沟槽G2的制作，可以设置第一横向沟槽G1沿第一方向XX’延伸、且与第二叉指电极202不交叠。对应的，第二横向沟槽G2位于第二叉指电极202与第一汇流条21之间的区域；同样可以设置第二横向沟槽G2沿第一方向XX’延伸、且与第一叉指电极201不交叠。在此情况下，通过第一横向沟槽G1和第二横向沟槽G2的设置，能够通过改变谐振器的电场分布来改变位移场，从而达到降低谐振器的杂散模态(spurious mode)的目的。
对于上述“第一横向沟槽G1沿第一方向XX’延伸、且与第二叉指电极22不交叠”而言，是指第一横向沟槽G1设置在第一叉指电极201与第二汇流条22之间、沿第一方向XX’上除第二叉指电极22所在的位置以外的区域。对应的，第二横向沟槽G2设置在第二叉指电极202与第一汇流条21之间、沿第一方向XX’上除第一叉指电极21以外的区域。
图15为设置有第一活塞结构P1和第二活塞结构P2的情况下，谐振器的导纳曲线；图16为设置有第一活塞结构P1、第二活塞结构P2、第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2的情况下，谐振器的导纳曲线；对比图15和图16可以看出，图15中通过上述第一活塞结构P1和第二活塞结构P2的设置，能够降低谐振器大部分的杂散模态，但仍存在部分杂散模态没有被抑制；相比之下，图16中的导纳曲线较图15中的导纳曲线杂散模态被明显抑制，图16中的导纳曲线中仅剩两个较弱的杂散模态，也即进一步的验证了第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2对谐振器的杂散模态的抑制作用。
以下对第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2的其他相关设置情况进行具体说明。
本申请中对于上述第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2的深度不做限制，实际中可以根据需要进行设置；具体可以参考前述关于侧边沟槽3的深度设置，此处不再赘述。
本申请中对于第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2的设置形状不作限制，可以为矩形，也可以为弧形。示意的，在一些可能实现的方式中，参考图12所示，第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2可以包括沿第一方向XX’分布的多个矩形沟槽。
在第一横向沟槽G1、第二横向沟槽G2采用矩形沟槽的情况下：
在一些可能实现的方式中，参考图14所示，可以设置第一横向沟槽G1与第一叉指电极201之间的距离L1大于1/4λ，第二横向沟槽G2与第二叉指电极202之间的距离L2大于1/4λ，从而改善了因距离L1、L2过小而导致的横向波扰动大的问题，进而提高了对谐振器的杂散模态(spurious mode)的抑制效果。
当然，第一横向沟槽G1和第一叉指电极201之间的距离L1，与第二横向沟槽G2和第二叉指电极202之间的距离L2可以相等，也可以不相等，本申请对此不作限制；在一些可能实现的方式中，可以设置L1＝L2。
在一些可能实现的方式中，参考图14所示，可以设置第一横向沟槽G1和第二横向沟槽G2沿第二方向YY’上的宽度w为1/4λ～λ。
示意的，在保证横向沟槽(G1、G2)对谐振器的杂散模态(spurious mode)的抑制效果的基础上，通过设置横向沟槽(G1、G2)沿第二方向YY’上的宽度w大于或等于1/4λ能够保证横向沟槽(G1、G2)具有较好的工艺实现性，也即制作工艺精度要求低；通过设置横向沟槽(G1、G2)沿第二方向YY’上的宽度w小于或等于λ，能够降低对谐振器的性能造成影响。
另外，为了有效的减小谐振器的尺寸，提高谐振器的品质因数，同时有效的提高对杂散模态的抑制，如图14所示，在一些可能实现的方式中，可以设置侧边沟槽3的两端在位于多个叉指电极2的同侧(左侧、右侧)分别与第一横向沟槽G1和第二横向沟槽G2连通；也即，位于多个叉指电极2左侧的侧边沟槽3的上端与第二横向沟槽G2的左侧连通，下端与第一横向沟槽G1的左侧连通，位于多个叉指电极2右侧的侧边沟槽3的上端与第二横向沟槽G2的右侧连通，下端与第一横向沟槽G1的右侧连通。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
- 一种谐振器，其特征在于，包括压电基板、设置在所述压电基板上的叉指换能器；所述叉指换能器中包括并列设置的多个叉指电极；所述多个叉指电极的并列设置方向为第一方向；所述压电基板在沿所述第一方向上、位于所述多个叉指电极的至少一侧设置有侧边沟槽。
- 根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述压电基板在沿所述第一方向上、位于所述多个叉指电极的两侧均设置有所述侧边沟槽。
- 根据权利要求1或2所述的谐振器，其特征在于，所述侧边沟槽为沿垂直所述第一方向延伸的矩形沟槽。
- 根据权利要求1或2所述的谐振器，其特征在于，所述侧边沟槽为弧形沟槽，且所述弧形沟槽向远离所述叉指换能器一侧凸起。
- 根据权利要求1-4中任一项所述的谐振器，其特征在于，在沿垂直所述第一方向上，所述侧边沟槽的两端分别与所述多个叉指电极的两端平齐；或者，在沿垂直所述第一方向上，所述侧边沟槽的两端分别超出所述多个叉指电极的两端。
- 根据权利要求1-3、5中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述多个叉指电极中最靠近所述侧边沟槽的叉指电极与所述侧边沟槽之间的距离为第一距离；任意相邻两个叉指电极之间的距离为第二距离；所述第一距离和所述第二距离相等。
- 根据权利要求6所述的谐振器，其特征在于，所述第一距离和所述第二距离均等于1/4λ；λ为所述谐振器的谐振频率对应的波长。
- 根据权利要求1-7中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述侧边沟槽沿所述第一方向上的宽度等于1/4λ～λ；λ为所述谐振器的谐振频率对应的波长。
- 根据权利要求1-8中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述叉指换能器中还包括第一汇流条、第二汇流条；所述多个叉指电极中包括依次交替设置的第一叉指电极和第二叉指电极；所述第一汇流条和所述第二汇流条在沿垂直所述第一方向上分布在所述多个叉指电极的两侧；所述第一叉指电极与所述第一汇流条连接，所述第二叉指电极与所述第二汇流条连接；所述压电基板上还设置有第一横向沟槽，且所述第一横向沟槽位于所述第一叉指电极与所述第二汇流条之间的区域。
- 根据权利要求9所述的谐振器，其特征在于，所述压电基板上还设置有第二横向沟槽，且所述第二横向沟槽位于所述第二叉指电极与所述第一汇流条之间的区域。
- 根据权利要求10所述的谐振器，其特征在于，所述第一横向沟槽沿所述第一方向延伸、且与所述第二叉指电极不交叠；所述第二横向沟槽沿所述第一方向延伸、且与所述第一叉指电极不交叠。
- 根据权利要求9-11中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述第一横向沟槽与所述第一叉指电极之间的距离大于1/4λ；λ为所述谐振器的谐振频率对应的波长。
- 根据权利要求10-12中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述第二横向沟槽与所述第二叉指电极之间的距离大于1/4λ；λ为所述谐振器的谐振频率对应的波长。
- 根据权利要求9-13中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述第一横向沟槽沿垂直所述第一方向上的宽度等于1/4λ～λ；λ为所述谐振器的谐振频率对应的波长。
- 根据权利要求10-14中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述第二横向沟槽沿垂直所述第一方向上的宽度等于1/4λ～λ；λ为所述谐振器的谐振频率对应的波长。
- 根据权利要求10-15中任一项所述的谐振器，其特征在于，在位于所述多个叉指电极的同一侧，所述侧边沟槽的两端分别与所述第一横向沟槽和所述第二横向沟槽连通。
- 根据权利要求1-16中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器还包括第一活塞结构和第二活塞结构；所述第一活塞结构设置在所述第一叉指电极靠近所述第二汇流条一侧的端部表面；所述第二活塞结构设置在所述第二叉指电极靠近所述第一汇流条一侧的端部表面。
- 根据权利要求1-17中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器为声表面波谐振器。
- 一种滤波器，其特征在于，包括如权利要求1-18中任一项所述的谐振器。
- 一种电子设备，其特征在于，包括印刷线路板以及与所述印刷线路板连接的如权利要求19所述的滤波器。
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