[实用新型]一种水晶不开槽高阻带抑制声表面波滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器领域，尤其是一种声表面波滤波器。

背景技术

声表面波滤波器属于滤波器的一种，简称为SAW滤波器，其原理为在压电基片上采用微电子工艺技术制作电声叉指换能器，利用基片材料的压电效应，通过发射端叉指换能器将电信号转换成声信号，并局限在基片表面传播，输出端叉指换能器将声信号恢复成电信号，实现电-声-电的变换过程，完成电信号处理过程。

随着电子对抗与通讯技术的发展，信号频段越来越多，噪声信号影响越来越严重，为了提高电子设备的可靠性和抗干扰能力，对声表面波滤波器的性能要求也越来越高。SAW滤波器的发射端叉指换能器在激发声表面波的同时会激发体声波，根据体声波的传输特性，有一部分体声波经基片背面反射后，被接收端叉指换能器检测到，因而产生寄生响应信号，使阻带抑制变差，影响了滤波器的性能，这就叫体声波寄生效应。体声波激励有一定的方向，滤波器的指条数越多，体声波激励的方向性越强，因此体声波寄生效应越明显。

在现有技术中，水晶是SAW滤波器常用的基片材料，0.5mm的厚度是生产线上一贯采用的水晶基片厚度，由于水晶材料体声波寄生效应比较强，特别是对于一些叉指换能器指条数多、阵列长的滤波器，体声波寄生效应更加突出，在0.5mm厚度水晶基片上制作的滤波器对于那种阻带抑制要求高的指标，往往达不到设计要求，为解决这个的问题，以前是通过基片背面开槽工艺来抑制体声波，但开槽工艺容易导致基片开裂，使滤波器可靠性降低，经实验验证开槽工艺会造成滤波器约40％的损伤率；且开槽工艺耗费工时，滤波器成品率低，极不利于批量生产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服上述现有工艺技术的不足，而提供一种新型的水晶不开槽高阻带抑制声表面波滤波器，可有效抑制体声波寄生效应对器件高端带外的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种水晶不开槽高阻带抑制声表面波滤波器，包括水晶基片和设置于水晶基片上的发射端叉指换能器和接收端叉指换能器，其特点是：水晶基片为薄片，厚度介于0.3-0.35mm之间，基片背面无需开槽工艺处理。本实用新型特别适用于基片材料为水晶、叉指换能器指条数多、体声波辐射方向性强和阻带抑制要求高的声表面波滤波器，采用上述水晶薄片，基片背面无需开槽工艺处理，省掉了原有的水晶厚基片开槽工艺，就能够较好的抑制体声波寄生效应对滤波器性能的影响，使滤波器阻带抑制得到明显改善。

本实用新型所依据的原理为：SAW滤波器的发射端叉指换能器激发的体声波有一定的方向，为了满足相位关系，只有在某些频率下，才能向θ方向激励体声波，其关系为：λ₀cosθ＝mV_θ/f，其中：λ₀为叉指的空间周期，θ为体声波与表面的夹角，V_θ为体声波在θ方向的速度，m为正整数。体声波激励能量沿瓣状分布，滤波器指对数越多，激励的体声波方向性就越强，在θ方向上，体声波的辐射最强。

对于在基片中向特定角度θ方向辐射的体声波，体声波需要在基片内部一次或多次反射后才能到达接收端叉指换能器，在发射端叉指换能器和接收端叉指换能器之间同等距离下，随着基片厚度减小，体声波需要反射的次数增多，而体声波每次反射都有损耗，一方面反射次数增多削弱了体声波寄生效应对接收端叉指换能器的影响；另一方面由于基片厚度发生变化，体声波在基片内部一次或多次反射后，到达接收端叉指换能器上的位置发生变化，被接收端叉指换能器响应信号的主瓣接收量变少。综合以上两个方面的影响，使得在水晶薄片中的体声波寄生效应对接收端叉指换能器信号的干扰变弱，滤波器的阻带抑制变好。

综上所述，本实用新型与水晶厚片开槽的技术相比，制作的SAW滤波器具有阻带抑制性好、可靠性高、易于批量生产和一致性好的优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图以及基片内部体声波辐射路径示意图。

图中标号所代表的名称为：1为发射端叉指换能器(+表示火电极，-表示地电极)，2为接收端叉指换能器(+表示火电极，-表示地电极)，3为水晶基片，4为在水晶薄片(厚度为h′)的体声波(实线)，5为在水晶厚片(厚度为h)的体声波(虚线)。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型工作原理以及实验对本实用新型性能作进一步详细说明。