宽带表面声波共振器具有良好的温度稳定性,在玻璃上使用LiNbO₃

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 声学设备 声学设备
• 物理 物理学 物理

背景情况:

• 宽带表面声波 (SAW) 设备对于现代电子设备至关重要.
• 现有的SAW共振器具有高合因子,其温度稳定性较差 (大负TCF).
• 需要SAW设备,既能提供宽带宽,又能在不同温度下提供稳定的性能.

研究的目的:

• 为SAW共振器开发一种新的异声声层 (HAL) 结构.
• 将酸 (LiNbO3,LN) 与低热膨胀系数 (CTE) 玻璃 (ABC-G玻璃) 结合起来.
• 为了实现同时具有大带宽 (BW) 和低温度频率系数 (TCF) 的SAW共振器.

主要方法:

• 使用超声波显微光谱 (UMS) 描述ABC-G玻璃的散装和漏洞SAW (LSAW) 速度及其温度系数 (TCV).
• 实验性制造和测试LN/ABC-G结构,使用特定的LN晶体方向 ((0°,101°,0°) 和 (0°,120°,0°)).
• 使用LN/ABC-G共振器在T型配置中的梯子过器的原型设计.

主要成果:

• 玻璃ABC-G显示出一个正的速度温度系数 (TCV).
• 在LN/ABC-G共振器显示高阻抗比 (Z-比) 高达82dB和带宽 (BW) 12%.
• 测量的TCF低至-27ppm/°C和-24ppm/°C,比LN/石英 (Qz) 显著改善.
• 制造的梯子过器实现了低于1dB的插入损失,其分数带宽 (FBW) 为15.0%,高达10GHz没有虚假响应.

结论:

• 开发的LN/ABC-G异声层 (HAL) 结构有效地解决了SAW设备中带宽和温度稳定性之间的权衡问题.
• 这种新结构为要求高性能的应用提供了有前途的解决方案,包括宽带宽,优异的温度稳定性和无伪操作.
• 这种LN/ABC-G材料组合代表了SAW共振器技术的重大进步.