【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于聲表面波領域，涉及一種tc-saw諧振器及含有其的濾波器。
技術介紹
1、聲表面波（surface?acoustic?wave,?saw）是一種沿著固體表面傳播的彈性波，其能量主要集中在表面附近。saw技術在無線通信、傳感器、濾波器等領域有廣泛的應用。聲表面波諧振器（sawr）是實現saw技術廣泛應用的一種重要結構及器件，具有高q值、小型化、低功耗等特點。
2、傳統的聲表面諧振器由壓電材料、叉指換能器（interdigital?transducer，idt）和反射柵（reflective?grating）組成。idt用于激發和檢測saw，反射柵用于反射saw，形成諧振腔。聲表面波的傳播依賴于材料的彈性常數和密度，而這兩種性質又受溫度影響，從而導致了以鈮酸鋰（linbo3）等作為壓電材料的傳統sawr具有較大的溫度敏感性，局限了其發展。
3、為了克服這一挑戰，前人設計出了128°y-x鈮酸鋰作為襯底，二氧化硅（sio2）作為溫度補償層，在其下埋入叉指換能器的溫度補償型聲表面波（tc-saw）諧振器。二氧化硅的熱膨脹系數與鈮酸鋰相反，從而產生了補償效應，減輕了溫度變化對諧振器性能的影響。自20世紀80年代以來，這種溫度補償方法得到了廣泛的研究，目前已商業化應用于移動通信。
4、根據所使用的idt金屬的不同，tc-saw的工作模式（主模式）可以是水平剪切聲表面波（sh-saw）或瑞利聲表面波。然而，tc-saw諧振器經常遇到多種雜散模式，其中包括橫向模式、主模式和主模式與其他模式耦合的
5、因此，尚需要研究開發一種減輕tc-saw雜散模式的新方案，以提高聲波諧振器和含有其的濾波器等器件的聲學性能，推動其在實際應用中的進一步發展。
技術實現思路
1、鑒于現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種tc-saw諧振器及含有其的濾波器，所述tc-saw諧振器具有新的結構，在tc-saw諧振器的叉指換能器的上方設置與母線對應的兩對雙金屬條，每對雙金屬條包含母線邊緣金屬條以及有源區金屬條，從而確保間隙區的波導能力得到改善，有效抑制雜散模式并提高諧振器的品質因數。
2、為達到此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種tc-saw諧振器，所述tc-saw諧振器包括依次層疊設置的壓電基板、功能層及溫度補償層；所述功能層包括叉指換能器以及在所述叉指換能器的兩側相對布置的反射器。
4、所述叉指換能器包括兩個相對設置的母線；兩個所述母線分別連接有指條，所述指條朝向對側的母線進行延伸但與其保留間隙，使得所述叉指換能器包括由指條交替排列形成的有源區，以及分別在所述有源區兩端形成的間隙區。
5、所述tc-saw諧振器還包括兩對雙金屬條，設置于所述叉指換能器的上方，且與所述叉指換能器的表面所在平面具有第一間隔；每對所述雙金屬條包括彼此平行且相對的母線邊緣金屬條及有源區金屬條。
6、在向所述功能層的正投影中，兩對所述雙金屬條均設置在兩個所述母線之間，并分別與兩個所述母線相對應；在平行于所述母線的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條的一側邊緣與對應的所述母線的一側邊緣相貼合；在平行于所述指條的延伸方向上，所述有源區金屬條中遠離對應的所述母線邊緣金屬條的一側邊緣，不超出所述有源區。
7、本專利技術通過在溫度補償型聲表面波諧振器中布置雙金屬條，將其作為一種新的優化結構，在不改變叉指換能器結構的情況下，通過將其設置在叉指換能器的上方，使得雙金屬條向功能層的正投影處在idt區（間隙區及有源區）中來起到調制作用。具體地，雙金屬條中的母線邊緣金屬條在對應母線的邊緣，其向功能層的正投影落入間隙區，同時相對平行的有源區金屬條則具有與有源區相重合的部分；有源區金屬條的降低了必要區域的表面聲波的速度，而母線邊緣金屬條抑制了間隙區中雜散模式的激勵和傳播，而不會嚴重影響主諧振。因此，這種雙金屬條結構能有效實現間隙區中聲波速度和色散特性的調節，實現了無雜散信號響應和更清晰的信號輸出。且該結構不僅抑制了雜散模式，還有助于將能量限制在諧振器內，從而減少側向能量泄漏，對于保持品質因數具有重要作用。
8、以下作為本專利技術優選的技術方案，但不作為本專利技術提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好地達到和實現本專利技術的技術目的和有益效果。
9、作為本專利技術優選的技術方案，在向所述功能層的正投影中，所述母線邊緣金屬條的中心設置于所述間隙區，且在平行于所述指條的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條的邊緣不超出所述間隙區，且不與對應的有源區金屬條相接觸，保留有第二間隔。
10、優選地，兩對所述雙金屬條中的所述第二間隔相等。
11、作為本專利技術優選的技術方案，在向所述功能層的正投影中，所述有源區金屬條中遠離對應的所述母線邊緣金屬條的一側邊緣，在平行于所述母線的延伸方向上與所述有源區的邊界相貼合。
12、作為本專利技術優選的技術方案，在平行于所述指條的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條的寬度及所述有源區金屬條的寬度均為0.5~1λ，λ為聲表面波的波長，進一步優選為0.7~0.75λ，是可實現無雜散頻率響應的最佳范圍。
13、優選地，所述母線邊緣金屬條的寬度與所述有源區金屬條的寬度相等。
14、作為本專利技術優選的技術方案，在向所述功能層的正投影中，且在平行于所述母線的延伸方向上，所述反射器在所述有源區及間隙區的兩側相對布置，所述母線邊緣金屬條的邊緣不超出所述間隙區，或超出所述有源區并覆蓋至所述反射器中。
15、優選地，在平行于所述母線的延伸方向上，所述有源區金屬條的兩端與所述母線邊緣金屬條的兩端分別齊平。
16、在本專利技術中，所述雙金屬條對叉指換能器的間隙區的聲速起到調制作用，因此，其尺寸特征（覆蓋區域）需要與叉指換能器相匹配，尤其是應與有源區和間隙區相適應。應根據實際的設計和需要，對雙金屬條的放置位置、長度、寬度、厚度、第一間隔及第二間隔等進行合理地選擇和調整，以實現其結構有效性，保證達到抑制雜散模式和減少能量泄露的效果。
17、作為本專利技術優選的技術方案，每對所述雙金屬條中，所述母線邊緣金屬條與所述有源區金屬條之間設置有第一質量負載部，所述第一質量負載部連接所述母線邊緣金屬條及對應的所述有源區金屬條。
18、優選地，每對所述雙金屬條中，所述母線邊緣金屬條連接有第二質量負載部，在向所述功能層的正投影中，所述第二質量負載部落入對應的所述母線中。
19、優選地，所述第二質量負載部的尺寸與對應的所述母線的尺寸相等。
20、本專利技術中，可以通過設置質量負載部進一步影響或本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種TC-SAW諧振器，其特征在于，所述TC-SAW諧振器包括依次層疊設置的壓電基板（10）、功能層及溫度補償層（40）；所述功能層包括叉指換能器（20）以及在所述叉指換能器（20）的兩側相對布置的反射器（30）；
2.根據權利要求1所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，在向所述功能層的正投影中，所述母線邊緣金屬條（51）的中心設置于所述間隙區（23），且在平行于所述指條（22）的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條（51）的邊緣不超出所述間隙區（23），且不與對應的有源區金屬條（52）相接觸，保留有第二間隔；
3.根據權利要求1所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，在向所述功能層的正投影中，所述有源區金屬條（52）中遠離對應的所述母線邊緣金屬條（51）的一側邊緣，在平行于所述母線（21）的延伸方向上與所述有源區（24）的邊界相貼合。
4.根據權利要求1所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，在平行于所述指條（22）的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條（51）的寬度及所述有源區金屬條（52）的寬度均為0.5~1λ，λ為聲表面波的波長；
5.
6.根據權利要求1所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，每對所述雙金屬條（50）中，所述母線邊緣金屬條（51）與所述有源區金屬條（52）之間設置有第一質量負載部（53），所述第一質量負載部（53）連接所述母線邊緣金屬條（51）及對應的所述有源區金屬條（52）；
7.根據權利要求1所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，所述雙金屬條（50）設置于所述溫度補償層（40）的表面上，或嵌入所述溫度補償層（40），或完全埋入所述溫度補償層（40）。
8.根據權利要求1或7所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，對所述雙金屬條（50）暴露于所述溫度補償層（40）之外的部分，在所述有源區（24）中填充溫度補償材料（41），和/或在所述有源區（24）以外的部分設置重介電材料（42）；
9.根據權利要求1所述的TC-SAW諧振器，其特征在于，所述溫度補償層（40）與所述壓電基板（10）的溫度彈性系數相反；所述溫度補償層（40）與所述雙金屬條（50）的密度性質相反；所述雙金屬條（50）、所述反射器（30）及所述叉指換能器（20）的材質相同；
10.一種濾波器，其特征在于，含有權利要求1-9任一項所述的TC-SAW諧振器。
...【技術特征摘要】
1.一種tc-saw諧振器，其特征在于，所述tc-saw諧振器包括依次層疊設置的壓電基板（10）、功能層及溫度補償層（40）；所述功能層包括叉指換能器（20）以及在所述叉指換能器（20）的兩側相對布置的反射器（30）；
2.根據權利要求1所述的tc-saw諧振器，其特征在于，在向所述功能層的正投影中，所述母線邊緣金屬條（51）的中心設置于所述間隙區（23），且在平行于所述指條（22）的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條（51）的邊緣不超出所述間隙區（23），且不與對應的有源區金屬條（52）相接觸，保留有第二間隔；
3.根據權利要求1所述的tc-saw諧振器，其特征在于，在向所述功能層的正投影中，所述有源區金屬條（52）中遠離對應的所述母線邊緣金屬條（51）的一側邊緣，在平行于所述母線（21）的延伸方向上與所述有源區（24）的邊界相貼合。
4.根據權利要求1所述的tc-saw諧振器，其特征在于，在平行于所述指條（22）的延伸方向上，所述母線邊緣金屬條（51）的寬度及所述有源區金屬條（52）的寬度均為0.5~1λ，λ為聲表面波的波長；
5.根據權利要求1-4任一項所述的tc-saw諧振器，其特征在于，在向所述功能層的正投影中，且在平行于所述母線（21）的延伸方向上，所述反射器（30）在所述有源區（24）及間隙區（23）的兩側相對布置...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沃基·特梅斯根·貝利，張玲琴，畢秀文，沈瞿歡，鮑景富，
申請(專利權)人：天通瑞宏科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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