声表面波器件的原理和特点
声表面波器件的功能就是通过对压电基体上传播的声信号进行处理,并利用声—电换能的特性来完成的。当压电基体中传播的声表面波的频率等于叉指换能器的中心频率时,在输出换能器上获得的响应最强,而声表面波的频率远离换能器中心频率时,获得的响应就弱。根据这个原理就可以得到声表面波滤波器,而适当地改变叉指换能器上电极条的间隔、数目、长度以及形状等,就能够得到不同的传输特性。
声表面波器件具有如下一些特点:
1、体积小、重量轻。声表面波具有很低的传播速度以及很短的波长,比相应的电磁波的速度或波长小约5个数量级。在用声表面波器件来模拟电磁器件的功能时,可以使设备的体积缩小,重量减轻,而且还可以使其性能大大改善,所以声表面波技术的出现可以使很多电子器件及其系统实现超小型化。
2、信号处理简单、方便。声表面波沿着固体表面传播,传播速度慢,所以可以对时变信号在晶体表面上进行取样和变换,使得声表面波器件以极大的灵活性和非常简单的方式完成对信号的处理功能,有时甚至是其他技术难以完成的各种功能。
3、适于批量生产,目前的声表面波器件制造基本采用半导体平面工艺,且基本采用能在晶体基片上激励声表面波的叉指换能器。叉指换能器的性能取决于换能器电极的间距、宽度以及电极对数等参数,可以根据不同需要来修改图形;同时叉指换能器对信号处理功能只在晶体基片的一面进行,晶体的另一面可以用来固定器件,这些特点适于批量生产和电路集成化。
4、重复性好,可靠性高。声表面波器件是在单晶材料上用半导体工艺制作的,所以它具有良好的一致性和重复性,而且某些单晶材料还具有良好的温度稳定性等优点。