一种具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器的制作方法

1.本发明涉及压电技术领域，具体涉及一种具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器。


背景技术：

2.42
°
y-x钽酸锂衬底制作的谐振器(叉指换能器，idt)在移动通信领域得到广泛应用。基于42
°
y-x钽酸锂(衬底厚度远大于谐振器中机械波波长)的压电器件激发的是漏波，漏波的特征是其在传播过程中不断向基底内部散射体波，散射的体波能量导致叉指换能器的q值有一定降低，因此将压电衬底减薄到一定程度并在压电衬底底层制作高声速层用来将散射的声波反射回叉指换能器，这种做法可以提高叉指换能器的q值降低器件损耗，如果高声速层具有和压电衬底相反的温度系数，这种做法同时还可以降低器件的温漂系数。压电衬底减薄并在底层制作高声速层的做法(poi器件)改变了声波的边界条件，会导致叉指换能器激发出其它模式的声波，其中对器件性能影响最明显的就是横向谐振模，因此抑制横向谐振模成为设计poi器件中首先要考虑的技术关键。因此，提出一种具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有声表面谐振器中出现的横向谐振模问题，提供了一种具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器，本声表面波谐振器中上下两个汇流条呈不同倾角的折线状，不同倾角的汇流条使得叉指电极每部分具有不同的孔径，并且使叉指电极中具有多个能流角，破坏了横向模的谐振条件，叉指电极激发的横向模式无法谐振，实现抑制横向模的效果。
4.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括叉指换能器、两个反射栅，两个所述反射栅分别设置在所述叉指换能器两侧；所述反射栅包括两个短路条、反射栅指条，所述反射栅指条设置在所述两个短路条之间，所述短路条将所述反射栅指条短路，构成短路反射栅；所述叉指换能器包括并排设置的上下两个叉指电极，所述叉指电极包括折线形汇流条与电极指条，所述电极指条与所述折线形汇流条连接，所述电极指条分为真指与假指，同一个叉指电极上的真指与假指间隔设置，不同叉指电极上的真指与假指错位设置。
5.更进一步地，间距最近的所述反射栅中的反射栅指条与所述叉指电极中的电极指条之间的间距为叉指换能器的半周期波长。
6.更进一步地，同一个叉指电极上的真指与假指的中心间距为叉指换能器的半周期波长。
7.更进一步地，不同叉指电极上相对位置的真指与假指之间的间距为dg，dg取值小于0.5个叉指换能器的周期波长。
8.更进一步地，所述折线形汇流条至少包括相连的两段，折线形汇流条中两段的偏
向角数值均在能流角
±
10
°
范围内或者能流角补角
±
10
°
范围内，其中能流角为能量流与叉指电极垂直方向的夹角，偏向角为折线形汇流条中各段与叉指电极垂直方向的夹角。
9.更进一步地，所述折线形汇流条包括相连的四段，其中上叉指电极的折线形汇流条第一段和x轴正方向夹角为θ1，第二段和x轴负方向夹角为θ2，第三段和x轴正方向夹角为θ1，第四段和x轴负方向夹角为0
°
；其中下叉指电极的折线形汇流条第一段和x轴正方向夹角θ3，第二段和x轴负方向夹角为θ4，第三段和x轴正方向夹角为θ3，第四段和x轴负方向夹角为0
°
；其中θ1～θ4的范围是0
°
～15
°
。
10.更进一步地，x轴沿所述叉指电极垂直方向设置，位于所述叉指电极所在平面，y轴沿所述叉指电极所在方向设置，位于所述叉指电极所在平面，并与x轴相互垂直。
11.更进一步地，两个所述具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器在级联时，级联部分的汇流条为与x轴夹角为0
°
。
12.更进一步地，所述折线形汇流条包括相连的两段，其中，上、下叉指电极的折线形汇流条第一段与x轴正方向夹角为6
°
，第二段与x轴负方向夹角为6
°
，所述短路条与x轴夹角为0
°
。
13.更进一步地，所述折线形汇流条包括相连的两段，其中，上、下叉指电极的折线形汇流条第一段与x轴正方向夹角为6
°
，第二段与x轴负方向夹角为6
°
，靠近所述折线形汇流条第一段的所述短路条与x轴正方向夹角为6
°
，靠近所述折线形汇流条第二段的所述短路条与x轴负方向夹角为6
°
。
14.本发明相比现有技术具有以下优点：该具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器，上下汇流条具有不同倾角，使得谐振器中具有多个不同偏向角，改变谐振器的偏向角，使得谐振器能流方向和谐振器指条排列方向接近，声波横向分量减小，同时，谐振器的每部分具有不同的孔径减弱了横向模的谐振，此种设计破坏了横向模的谐振条件，叉指电极激发的横向模式无法谐振，实现抑制横向模的效果，值得被推广使用。
附图说明
15.图1是本发明实施例一中声表面波谐振器的结构示意图；
16.图2是本发明实施例一中声表面波谐振器级联时的结构示意图；
17.图3是本发明实施例二中声表面波谐振器的结构示意图；
18.图4是本发明实施例二中设计的声表面波谐振器测试数据和未采用倾角设计的谐振器测试数据对比示意图；
19.图5是本发明实施例三中声表面波谐振器的结构示意图。
具体实施方式
20.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
21.实施例一
22.本实施例提供一种技术方案：一种具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器，包括叉指换能器和两个反射栅，叉指换能器采用折线形汇流条设计，叉指电极错开排列。反射栅
设置在叉指换能器的两侧，反射栅将泄露到叉指换能器的两侧的声波信号反射回叉指换能器，反射栅包括反射栅指条12和短路条11，短路条11将反射栅指条12短路，构成短路反射栅，若没有短路条11则构成开路反射栅。反射栅和叉指换能器临近的指条(侧边缘的指条)中心间距数值为pitch，可根据需要进行改变。
23.叉指换能器包括并排设置的上下两个叉指电极，用于激励和吸收声表面波，叉指电极的指条中心间距数值为pitch，pitch为叉指换能器的半周期波长，pitch用于选择谐振器的谐振频率。上下叉指电极由真指231和假指232(真指231和假指232均为叉指换能器中叉指电极的指条)相对构成，真指231和假指232之间的间距为dg，dg值通常取小于0.5个叉指换能器的周期波长，最终真指231和假指232都连接到折线形汇流条21/22上，叉指换能器还包括上下两个连续的折线形汇流条21/22。折线形汇流条21、22条具有不同的弯折角度，折线形汇流条21/22与x轴方向的夹角称为电极的偏向角，下电极第一段汇流条(折线形汇流条22)和x轴正方向夹角为θ1，第二段和x轴负方向夹角为θ2，第三段和x轴正方向夹角为θ1，第四段和x轴负方向夹角为0
°
；上电极第一段汇流条(折线形汇流条21)和x轴正方向夹角θ3，第二段和x轴负方向夹角为θ4，第三段和x轴正方向夹角为θ3，第四段和x轴负方向夹角为0
°
；折线形汇流条21/22使得叉指换能器中存在多个偏向角，并使得叉指换能器具有不同孔径，当偏向角接近能流角(能量流与叉指电极垂直方向的夹角)θ或(180
°‑
θ)时，声波在半周期l内的横向模式得到抑制，叉指电极的每部分具有不同的孔径可以减弱了横向模的谐振。
24.如图2所示，为具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器级联示意图，为了便于级联，级联部分的汇流条可采用0
°
倾角(直线形汇流条)设计。
25.实施例二
26.如图3所示，为本实施例中声表面波谐振器的结构示意图，叉指换能器的上下汇流条采用双折线型设计，倾角均为6
°
，具体地，上、下电极第一段汇流条与x轴正方向夹角为6
°
，第二段与x轴负方向夹角为6
°
。叉指电极的上下汇流条倾角相同使得叉指换能器具有相同的孔径。图4为图3中声表面波谐振器的测试数据和未采用倾角设计的谐振器测试数据对比，实线为未采用倾角设计的谐振器测试数据，图中可见尖锐的横向模式，虚线为图3本实施例中设计结构的测试数据，图4中可见正谐振峰和反谐振峰之间的导纳曲线平滑，横向模已被较好地抑制。
27.实施例三
28.如图5所示，为本实施例中声表面波谐振器的结构示意图。短路反射栅的短路条同样采用倾角设计，反射栅与叉指换能器临近一侧的汇流条段具有相同倾角，具有和图3实施例中同样抑制横向模的效果。
29.综上所述，上述实施例的具有不同倾角汇流条的声表面波谐振器，上下汇流条具有不同倾角，使得谐振器中具有多个不同偏向角，改变谐振器的偏向角，使得谐振器能流方向和谐振器指条排列方向接近，声波横向分量减小，同时，谐振器的每部分具有不同的孔径减弱了横向模的谐振，此种设计破坏了横向模的谐振条件，叉指电极激发的横向模式无法谐振，实现抑制横向模的效果，值得被推广使用。
30.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。