中科院聲學所薄膜體聲波諧振器及其應用(yòng)

1、引言

2、FBAR的(de)理(lǐ)論分(fēn)析

FBAR的(de)結構同石英諧振器相同，如圖1所示。它是由上下(xià)平面金屬電極和(hé)夾在它們中間的(de)一層壓電薄膜材料組成。當電壓施加在電極上時(shí)，壓電材料由于逆壓電效應産生機械形變并在薄膜内激勵出體聲波，并在兩電極平面之間來(lái)回反射，形成機械諧振，諧振基頻(pín)波長(cháng)等于壓電薄膜厚度的(de)兩倍。

由于FBAR壓電材料中體聲波傳播速度一般是5000~10000m／s，比表面聲波快(kuài)，因而其結構可(kě)以制作得(de)更加精細，例如頻(pín)率在1．6GHz諧振器可(kě)以做(zuò)到厚度僅爲3υm，電極厚度爲0．3υm，典型面積爲0．25mm×0．25mm。

2．1、Mason模型

FBAR的(de)特性阻抗Z_in（ω）最大(dà)和(hé)最小時(shí)對(duì)應的(de)頻(pín)率值，分(fēn)别爲FBAR的(de)并聯諧振頻(pín)率和(hé)串聯諧振頻(pín)率，從而可(kě)進一步計算(suàn)有效機電耦合系數。

目前聲學所可(kě)以提供如下(xià)成套系列産品：

目前聲學所可(kě)以提供成套如下(xià)産品：

壓電方面：ZJ-3型精密D33測試儀，ZJ-4型寬量程型D33測試儀，ZJ-6型精密D33/D31/D15測試儀，GDPT-900A型變溫壓電D33測試儀

介電方面：GWJDN-1000型高(gāo)低溫介電測試系統，GWJDN-600型四通(tōng)道高(gāo)低溫介電測試儀

鐵電方面：ZT-4A鐵電測試儀，FE-5000型鐵電材料測試儀，JKTD-1000型鐵電測試儀

儲能設備：CFD-100型儲能電介質充放電測試系統，2．2、MBVD模型

電材料中電能轉換成機械動能的(de)能力成反比。

該模型的(de)串聯諧振頻(pín)率和(hé)并聯諧振頻(pín)率分(fēn)别爲

該模型使用(yòng)六個(gè)集總參數元件描述FBAR，符合微波電路仿真軟件設計的(de)要求，便于達到一定的(de)濾波器頻(pín)率響應指标而對(duì)電路參數進行分(fēn)析和(hé)優化(huà)電路參數的(de)目的(de)，但模型的(de)缺點是僅能模拟FBAR諧振頻(pín)率附近的(de)阻抗特性，并不能給出整個(gè)頻(pín)域的(de)特性阻抗。