龙岗区声表面谐振器怎么用

时间:2022年08月20日 来源:

SAw滤波器的设计设计梯型结构滤波器[3, 4],主要是对单端谐振器的设计,并协调好串臂和并臂谐振器的相互关系。谐振器的阻抗可用其谐振频率式中ω rs=2πfrs, ω rp=2πfrp分别为串臂、并臂谐振角频率;ω ra=2π fra , ω ap=2π fap分别为串臂、并臂反谐振角频率;为使梯型滤波器的匹配阻抗为线性阻抗R p,串、并臂阻抗应满足谐振器的频率关系为fap≈frs,f0=frp=fas-f0。在通带频率范围内,Δ f=(fas-frp)/2,将式(4)、(5)代入式(6),可化为式中一般取为50 Ω。单端对谐振器的静电容可由下式获得设计得到的SAW滤波器频率特性,其中心频率为947.5 MHz,3 dB带宽>30 MHz,插损≤4.0 dB,SS>30 dB,匹配阻抗为50 Ω,取得了较为满意的结果。SAW 声表面波元件的制作可分为晶圆清洗、镀金属膜、上光阻、显影、蚀刻、去光阻、切割、封装、等相关步骤。龙岗区声表面谐振器怎么用

SAW滤波器至少由两个换能器组成。在其中一端的换能器上,被激发的SAW信号在衬底表面向前传播,同时压电衬底产生的弹性形变通过压电效应被转换为电能后又能方便地被另一端的叉指型换能器捕捉[3]。因为声表面波和衬底发生了强烈的耦合,所以其传播过程中的振幅和速度都会受到衬底参数的影响,比如衬底质量、宽度、厚度、介电系数、插入损耗等[4]。当SAW从具有适当间距的光栅状结构换能器下方通过时,换能器两端会产生交变电位。至此,整个系统完成了电信号——声信号——电信号的传递过程。南山区声表面谐振器原理通过将换能器的一侧接地并以SAW速度除以换能器的间距得到的频率施加信号可以完成电信号到SAW声信号的转换。

声表面波传感器在复杂多变环境中的应用

长期以来,传统的温度传感器存在许多无法克服的缺陷,不能满足实际多变的测量需求。浙江大学的课题组以YZ 切铌酸锂( LiNbO3 ) ,128°YX 切LiNbO3,ST 切石英和YX 切石英4 种不同压电敏感材料为基底,设计和制作了单端口谐振型声表面波温度传感器。研究结果表明: LiNbO3 声表面波温度传感器较石英传感器具有较大的频率温度系数; 在0 — 80 ℃ 范围内,YZ 切LiNbO3,128°YX切LiNbO3 和YX 切石英较ST 切石英的温度传感器具有线性的温度频率特性; 石英声表面波温度传感器较LiNbO3 传感器具有较大的品质因数和较强的回波信号;在相同的测试条件下,当无线传输距离小于10 cm 时,YZ切LiNbO3 温度传感器的测量精度较高; 当距离超过10 cm后,YX 切石英传感器具有较高的测量精度。该研究结果对于单端口谐振型声表面波温度传感器的设计和制作具有普遍的意义,为制备在复杂多变环境中的声表面波传感器提供了重要的指导作用。

SAW类产品包括普通的SAW滤波器以及具有温度补偿特性的TC-SAW滤波器,产品形式包括双工器以及单独的滤波器。制作的原材料主要为钽酸锂或铌酸锂的单晶晶圆(4寸晶圆为主),在晶圆上方应用光刻,镀膜等半导体工艺进行图形化处理,然后划切成为芯片,芯片表面结构和制作工艺较为简单,成本较低。BAW滤波器基本原理同SAW滤波器相同,不同的是BAW滤波器中声波垂直传播。同时电极的使用与薄膜压电层的厚度决定滤波器谐振频率,高频下薄膜压电层厚度在几微米量级,因此需要使用较高难度的薄膜沉积与微机械加工技术,制造难度与成本更高。滤波器微信公众号认为,BAW滤波器有FBAR类型以及SMR类型,两者结构略有差别。BAW滤波器可以直接在硅晶圆(6寸为主)加工设计,利用PVD或CVD设备实现压电薄膜的制备是其关键工艺环节,薄膜材料主要为氮化铝和氧化锌。手机的通信模块中有很多声表面波滤波器。

目前,射频滤波器是射频前端领域中占比比较高的产品。伴随频段数的增多,滤波器价值在3G终端中占比33%提升到全网通LTE终端的57%。而到5G时代,滤波器应用量将进一步提升,并已经超越PA成为整个射频前端模块市场中重要的组成部分。射频滤波器可分为SAW和BAW滤波器两种。SAW滤波器是一种沿着固体表面传播声波,它是由压电材料和叉指换能器(Interdigitaltransducer,IDT)组成。IDT作为SAW滤波器的重要功能区,其主要作用在于能量转换,即在输入端将电信号转换成声波信号,在输出端将接收的声波信号转变成电信号输出。两种信号之间的转换依赖压电材料,其特性是受到外界压力时会发生变形,使晶体内部原子间的距离发生变化,打破了原来正负电荷平衡,使晶体表面产生电压。当晶体两端受到电压时,晶体也会产生形变。SAW滤波器常用压电材料有钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNaO3)、石英(SiO2)等。SAW滤波器至少由两个换能器组成。花都区声表面谐振器 用法

为适应电子整机高频、宽带化的要求,声表面谐振器也必须提高工作频率和拓展带宽。龙岗区声表面谐振器怎么用

声表面谐振器的主要特点是设计灵活性大、模拟/数字兼容、群延迟时间偏差和频率选择性优良(可选频率范围为10MHz~3GHz)、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰(EMI)性能好、可靠性高、制作的器件体小量轻,其体积、重量分别是陶瓷介质滤波器的1/40和1/30左右,且能实现多种复杂的功能。SAW滤波器的特征和优点,适应了现代通信系统设备及便携式电话轻薄短小化和高频化、数字化、高性能、高可靠等方面的要求。其不足之处是所需基片材料的价格昂贵,对基片的定向、切割、研磨、抛光和制造工艺要求高。受基片结晶工艺苛刻和制造精度要求严的影响,日本富士通、三洋电器、丰田等少数几家掌握压电基片生产技术的制造商垄断了世界SAW滤波器市场。富士通公司控制了移动电话用小型射频声表面谐振器全球市场40%左右的份额,目前其年产量在1.5亿只以上,较小的产品尺寸已达到2.5mm×2mm,重22mg,集倒装式组件和谐振器型滤波器设计于一体,使滤波器性能突破性飞跃。三洋电器公司是世界的视听家电用SAW滤波器制造商之一,为保持其价格上的优势,该公司在我国深圳设有组装厂,年产5000万只。丰田公司主要生产移动通信用声表面谐振器,可提供30多种标准型产品,均适用于表面安装。龙岗区声表面谐振器怎么用

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