[发明专利]一种表面声波波束散射检测芯片

说明书

本发明涉及一种表面声波波束散射检测芯片，包括压电基片，制作于压电基片表面的第一输入叉指换能器、第二输入叉指换能器、第三输入叉指换能器、第四输入叉指换能器、第一输出叉指换能器、第二输出叉指换能器、第一短路反射器、第二短路反射器、第三短路反射器、第四短路反射器、内吸声胶胶膜、第一外吸声胶胶膜、第二外吸声胶胶膜以及第一输入电极、第二输入电极、第一输出电极、第二输出电极和若干个接地电极；本发明通过在输入叉指换能器的一侧设置与之偏轴的短路反射器和输出叉指换能器，构成一个复合谐振器结构，用于检测输入叉指换能器所发射的表面声波波束中因波束偏向、衍射而形成的散射波束。

技术领域

本发明涉及一种表面声波波束散射检测芯片，具体涉及一种用于检测表面声波波束散射的复合谐振器芯片，属于表面声波技术领域。

背景技术

在各向异性介质中传播的表面声波（surface acoustic wave，或译为声表面波）会产生波束偏向，即其波的能量传播方向偏离于波的相速方向，两者仅仅在某些特殊的纯模方向上一致，因而在设计和制作表面声波器件时，需要选择纯模方向作为波的传播方向。但由于压电基片定向切割和叉指换能器制作过程中的工艺误差，仍存在一定程度的波束偏向。而表面声波与其它波动一样也存在衍射现象，即有限长平面换能器激励的声波在一定距离内以平面波的形式传播，然后波阵面逐渐展开而产生衍射。

表面声波的波束偏向和衍射会引起波束散射，导致部分表面声波能量传播方向的改变，使接受换能器不能截获到全部发射波束的能量，从而导致器件插入损耗的增加。计算结果表明，对于中心频率为905MHz、叉指换能器间距为3.05厘米的延迟线，纯模方向偏离1°，因波束偏向引起的损耗为6.01分贝（肖鸣山、宋道仁，《声表面波器件基础》，山东科学技术出版社，P51）。同时，衍射会使器件的转移函数产生振幅和相位畸变，引起滤波器通带畸变和带外抑制恶化。因此对声表面波器件的设计和制作而言，特别对于长延时的声表面波延迟线,需要考虑表面声波波束偏向和衍射引起的波束散射对器件性能的影响。

表面声波波束偏向的大小、衍射的强弱主要与压电基片切型和叉指换能器的孔径大小、切指加权的包络形状等有关。现行技术中，主要是通过建立较为复杂的解析模型分析表面声波波束偏向和衍射引起的波束散射及其对器件性能的影响（武以立、邓盛刚、王永德，《声表面波原理及其在电子技术中的应用》，国防工业出版社，P31-38；肖鸣山、宋道仁，《声表面波器件基础》，山东科学技术出版社，P49-51）。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种表面声波波束散射检测芯片，从实验途径提供一个对现行技术中表面声波波束散射分析模型和理论计算方法进行验证与修正的手段。

本发明的目的是这样实现的，一种表面声波波束散射检测芯片，其特征是：

包括压电基片，制作于压电基片表面的第一输入叉指换能器、第二输入叉指换能器、第三输入叉指换能器、第四输入叉指换能器、第一输出叉指换能器、第二输出叉指换能器、第一短路反射器、第二短路反射器、第三短路反射器、第四短路反射器、内吸声胶胶膜、第一外吸声胶胶膜、第二外吸声胶胶膜以及第一输入电极、第二输入电极、第一输出电极、第二输出电极和若干个接地电极；

所述内吸声胶胶膜位于压电基片顶面正中；所述第一输出叉指换能器位于内吸声胶胶膜的上侧，第二输出叉指换能器位于内吸声胶胶膜的下侧；所述第一输入叉指换能器位于内吸声胶胶膜的左上侧，第三输入叉指换能器位于内吸声胶胶膜的左下侧，第二输入叉指换能器位于内吸声胶胶膜的右上侧，第四输入叉指换能器位于内吸声胶胶膜的右下侧；所述第一短路反射器位于第一输出叉指换能器的左侧，第二短路反射器位于第一输出叉指换能器的右侧，第三短路反射器位于第二输出叉指换能器的左侧，第四短路反射器位于第二输出叉指换能器的右侧；所述第一外吸声胶胶膜位于第一输入叉指换能器和第三输入叉指换能器的左侧，第二外吸声胶胶膜位于第二输入叉指换能器和第四输入叉指换能器的右侧；