[实用新型]一种内嵌反射层的高功率容量体声波谐振器

说明书

本实用新型提供了一种内嵌反射层的高功率容量体声波谐振器，包括：叉指电极系统、薄膜；所述叉指电极系统包括：正电极、负电极；所述薄膜采用铌酸锂薄膜；当铌酸锂薄膜的表面的叉指电极系统分别被加载正电极和负电极时，交互的相邻电极之间产生的水平电场将在铌酸锂薄膜中激励起剪切波谐振；该剪切波谐振为此谐振器的主谐振模，且谐振波长大约是铌酸锂薄膜厚度的两倍。本实用新型通过采用采用叉指电极在铌酸锂薄膜上激发剪切波谐振，使得该谐振器的谐振频率主要与薄膜厚度有关，从而可以很容易地实现高频率谐振，解决了一般声波谐振器很难产生高频谐振的问题。

技术领域

本实用新型涉及谐振器技术领域，具体地，涉及一种内嵌反射层的高功率容量体声波谐振器。

背景技术

随着5G通信系统的快速发展，现有的射频前端谐振器已经很难满足高频率波段通信要求。

专利文献CN110138356A公开了一种高波速支撑衬底来提高声表面波谐振器的谐振频率。现有技术的不足之处是：常规声波谐振器的谐振频率主要与叉指电极的宽度和电极间距有关，由于加工难度和成本的限制，很难提高谐振器的谐振频率，而本专利提出的剪切波谐振器，其谐振频率主要与压电薄膜的厚度有关，可以轻松的实现高频率谐振，打破常规谐振器的频率瓶颈；一般的压电材料本身具有很低的机电耦合系数，从而限制了基于该谐振器的滤波器性能，而本专利所采用的铌酸锂薄膜具有很高的机电耦合系数，可以很好的用来设计高频宽带、低损耗滤波器；很多基于压电薄膜的谐振器，由于薄膜悬置而容易产生机械强度差、功率容量低、散热效果差等问题，而本专利利用布拉格反射层在不影响谐振器正常工作的前提下很好的改善了这些不足，从而使得本专利所提出的谐振器具有更好的稳定性和更广的适用范围。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种内嵌反射层的高功率容量体声波谐振器。

根据本实用新型提供的一种内嵌反射层的高功率容量体声波谐振器，包括：叉指电极系统、薄膜；所述叉指电极系统包括：正电极、负电极；所述薄膜采用铌酸锂薄膜；当铌酸锂薄膜的表面的叉指电极系统分别被加载正电极和负电极时，交互的相邻电极之间产生的水平电场将在铌酸锂薄膜中激励起剪切波谐振；该剪切波谐振为此谐振器的主谐振模，且谐振波长大约是铌酸锂薄膜厚度的两倍。

优选地，所述正、负电极采用顶部叉指电极；所述顶部叉指电极采用以下任意一种材料：-铂(Pt)；铝(Al)；-钼(Mo)；-金(Au)；-银(Ag)；-钌(Ru)。所述顶部叉指电极主要用于产生水平电场。还包括：布拉格反射层；所述布拉格反射层放置在铌酸锂薄膜下；所述布拉格反射层包括：二氧化硅层、氮化硅层；交互放置的四分之一谐振波长厚度的二氧化硅层和氮化硅层形成布拉格反射层。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过采用铌酸锂薄膜，解决了常规压电材料机电耦合系数低的问题，从而使得本实用新型所提出的谐振器可以用于设计高频宽带、低损耗滤波器。

2、本实用新型通过采用叉指电极在铌酸锂薄膜上激发剪切波谐振，使得该谐振器的谐振频率主要与薄膜厚度有关，从而可以很容易地实现高频率谐振，解决了一般声波谐振器很难产生高频谐振的问题。

3、本实用新型通过采用合适的电极尺寸、叉指电极间距、铌酸锂薄膜的厚度等，可以有效地减少横向振动模式和高次模的干扰，使得该谐振器具有更优的剪切波谐振，方便滤波器的设计。

4、本实用新型通过采用布拉格反射层，解决了铌酸锂薄膜温度稳定性差、功率容量低和机械强度性低的问题。布拉格反射层在保证足够的声波反射系数的同时，可以有效的弥补单一铌酸锂薄膜层谐振器的不足之处。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型所提出的基于铌酸锂薄膜的高频体声波谐振器示意图。