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声表面波器件的特点和可靠性要求

发布时间:2012/5/5 20:05:25 访问次数:3527

    声表面波是一种沿物体表面传VIPER50A播的弹性波。声表面波技术是20世纪60年代末期才发展起来的一门新兴科学技术,是声学和电子学相结合的一门边缘学科。
    声表面波器件一般归类于特种元件或其他元器件类别。常用的声表面波器件有:声表面波滤波器、声表面波陷波器、声表面波固定延迟线、声表面波抽头延迟线、声表面波色散延迟线、声表面波谐振器、声表面波卷积器、声表面波传感器等。
    声表面波器件的基本结构如图9.1所示,是在压电基片上制作两个叉指换能器(以下简称IDT)。所谓IDT是在压电基片表面形成的形状如同人的两手手指交叉的一种金属电极图案,其作用是实现声和电的相互转换。
              
    声表面波器件的工作原理是,压电基片上输入IDT(图9.1的左端换能器)通过逆压电效应将输入的电信号转换成声信号,此声信号沿基片表面传播,最终由基片上输出IDT(图9.1的右端的换能器)通过压电效应将声信号转换成电信号输出。这样声表面波器件通过两个IDT的电一声一电转换达到信号滤波、延时、编码等功能。声表面波器件属无源器件,其输入、输出端口可以交换使用。
    由于声表面波的传播速度比电磁波慢105倍,可独立设计声表面波器件的幅度和相位,制造采用半导体平面工艺等,因此,声表面波器件具有设计灵活性大、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等特点。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。

    声表面波是一种沿物体表面传VIPER50A播的弹性波。声表面波技术是20世纪60年代末期才发展起来的一门新兴科学技术,是声学和电子学相结合的一门边缘学科。
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    声表面波器件的基本结构如图9.1所示,是在压电基片上制作两个叉指换能器(以下简称IDT)。所谓IDT是在压电基片表面形成的形状如同人的两手手指交叉的一种金属电极图案,其作用是实现声和电的相互转换。
              
    声表面波器件的工作原理是,压电基片上输入IDT(图9.1的左端换能器)通过逆压电效应将输入的电信号转换成声信号,此声信号沿基片表面传播,最终由基片上输出IDT(图9.1的右端的换能器)通过压电效应将声信号转换成电信号输出。这样声表面波器件通过两个IDT的电一声一电转换达到信号滤波、延时、编码等功能。声表面波器件属无源器件,其输入、输出端口可以交换使用。
    由于声表面波的传播速度比电磁波慢105倍,可独立设计声表面波器件的幅度和相位,制造采用半导体平面工艺等,因此,声表面波器件具有设计灵活性大、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等特点。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。

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