技术领域
[0001] 本
发明涉及一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯片，属于声表面波器件技术领域。
背景技术
[0002] 声表面波谐振器是一种应用非常广泛的
频率控制器件，目前已大量应用于遥控器、
汽车摩托车等
防盗器及一些
电子系统的本地振荡频率发生上。通常SAW谐振器的频率响应中主谐振峰的高频端附近会出现一个次谐振峰(即横向模式信号)，如图1所示，其结构如图2所示。为了使该次谐振峰不影响主谐振峰的工作状态，在器件的设计制作中尽量消除次谐振峰或使它离主谐振峰愈远愈好。通常处理的方法是增大孔径用以减弱次级谐振峰的强度，或减小器件结构中的换能器孔径，使次谐振峰远离主谐振峰(也即孔径愈小，次谐振峰就愈远)，超出换能器与反射阵的
通带范围，由此抑制次谐振峰。但孔径小了会增加
叉指换能器的
辐射阻抗，相应地增加了器件的损耗。为了保证损耗不增加，就一定要减小换能器本身的阻抗，为此，只有增加换能器的指对数，使器件芯片的总长度变长；可是，这样做显然不利于器件的小型化封装(SMD陶瓷封装)及高稳定度的要求。
[0003] 以433.92MHz与315MHz两种通用SAW谐振器为例：
[0004] 一般的433.92MHz谐振器芯片长度在2.9--3.1mm范围，它的次谐振峰在主谐振峰高频端的550至750KHz附近(见图5)。如果要使次谐振峰离得更远，甚至消除(见图9)，那么，在减小孔径与增加换能器长度之后，它的芯片长度需要3.6-3.65mm范围。相应的
315MHz谐振器的芯片长度同比将增加到4.8-5.0mm(随频率的降低反比增长)。这样就无
2 2
法封装在5×5mm 的SMD陶瓷
外壳(其内部空腔面积为3.6×2mm)之中。
[0005] 另外，声表面波谐振器最关键的要求是频率
精度要做得准确。国外大公司433.92MHz已开始生产允差为±50KHz的器件。国内厂家一般都是±75KHz精度，且成品率不高(80％左右)。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯片，能在缩短表面波谐振器芯片的长度并减小器件损耗的前提条件下，抑制表面波谐振器中的横向寄生模式信号。同时缩短了每个通道谐振器的孔径，还可以提高生产工艺的频率一致性。
[0007] 按照本发明提供的技术方案，一种能抑制横向寄生模信号的多通道组合式谐振器芯片，由换能器、左反射阵及右反射阵组成独立的谐振器结构，特征是：采用两个或两个以上独立的谐振器相互并联，形成声传播并联之间的通道，用以减弱次级横向模，电输入
电极、电输出电极也并联在独立的谐振器上，且通过连条连接组成组合式整体谐振芯片，形成电并联用以降低
电阻抗与器件损耗。
[0008] 所述的通道即为独立谐振器结构之间的声隔离空间。
[0009] 所述的通道相互之间的间隔为5～15个
波长(约36至110微米)。
[0010] 所述的多通道组合式谐振器芯片中第一独立谐振器、第二独立谐振器与第三独立谐振器中的换能器孔径为10～20个波长(约75至150微米)。
[0011] 本发明与已有技术相比具有以下优点：
[0012] 本发明制作的433.92兆赫SAW谐振器的频率响应，它几乎消除了次谐振峰的存在，位于433.92兆赫处的主峰损耗可降低到1.818db；谐振器芯片短，损耗小；在缩短表面波谐振器芯片的长度并减小损耗的前提条件下，可抑制表面波谐振器中的次谐振峰(横向寄生模式信号)，并且采用多通道设计后，频率精度433.92MHz±75KHz能达到95％以上成品率。因此本发明的多通道设计可以使谐振器芯片生产精度提高一倍以上，同时还可以提高器件频率的均匀性。
附图说明
[0013] 图1为本发明的已有技术中声表面波谐振器频率响应图。
[0014] 图2为本发明已有技术中声表面波谐振器结构示意图。
[0015] 图3为各次声表面波模式的传播方向示意图。
[0016] 图4为各次声表面波模式的质点振动
相位极性图。
[0017] 图5为本发明已有技术中谐振器频率响应图。
[0018] 图6为本发明将换能器分成条带之后的结构示意图。
[0019] 图7为本发明的三个独立谐振器结构并联后(
实施例一)结构示意图。
[0020] 图8为本发明的两个独立谐振器结构并联后(实施例二)结构示意图。
[0021] 图9为本发明图6中三个独立的谐振器结构并联后频率响应图。
[0022] (在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除)
[0023] 图10为发明图8中两个独立的谐振器结构并联后频率响应图。
[0024] (在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除)
具体实施方式
[0025] 如图6-图8所示，包括输入电极1、换能器2、右反射阵3、
连接线4、通道5、输出电极6、第一独立谐振器8、第二谐振器7、左反射阵9及第三独立谐振器10等。
[0026] 下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
[0027] 实施例一：首先确定次谐振峰为哪次横向模式。将大孔径换能器2分割成若干个条带(次谐振峰为三次横向模式，针对三次横向模，一般分成3个条带)。常规声表面波谐振器的结构如图2所示，由中间一个换能器2与两边的右反射阵3与左反射阵9组成独立的谐振器结构。
[0028] 由于声表面波在金属条形成的栅格下的速度与
金属化的汇流条或自由表面的速度不同，因此金属栅格便自然形成了声表面波传播的
波导。由于波导边对
声波的反射，满足一定的条件就可以产生横向的高次模式，这些高次声波模式的相速度比基波模式高，同一次模式的相速度随波导的孔径的减小而增加，各次模式传播方向的示意图如图3所示。
[0029] 图4所示，从图4可以看出偶次模上下振动极性是反对称的，而叉指换能器激发与接收上下是对称的，因此偶次模不可能被叉指换能器激发或接收。只有三、五等奇数对称模被叉指换能器所激发与接收。而且次数愈高效率愈低。由此分析可以看出，一个通道中最靠近主谐振峰的次谐振峰为三次横向模式。
[0030] 图6所示，每个条带形成一个独立的谐振器结构，并安排在消除三次横向模式的
位置上。三个条带各为一个孔径很窄的谐振器结构，他们也有三次横向模式信号，但因为他们的孔径很窄，三次横向模的次谐振峰离主谐振峰很远，也很弱，可以不予考虑。另一个次级谐振峰是三个条带合成了一个大孔径的宽条带波导，图6右边即为宽条带内质点振动的极性与幅度随位置的变化，从中看出中间条带最强，而上下两个条带并不处在最强的位置上，这样他们总和减弱了三次模式的强度。而且条带之间的通道起到一定的隔离作用，也减小了三次横向模的强度。
[0031] 图7为本发明
专利的三个独立谐振器结构并联成组合式谐振器芯片(433.92兆赫谐振器)。
[0032] 本发明专利由换能器2、左反射阵9及右反射阵3组成独立谐振器结构，采用第一独立谐振器8、第二独立谐振器7及第三独立谐振器10相互并联使之形成声传播并联。电输入电极1并联在第一独立谐振器8上，电输出电极6并联在第三独立谐振器10上，且通过连接条4连接组成组合式整体式谐振器芯片。
[0033] 所述第一独立谐振器8与第二独立谐振器7相互并联之间形成有通道5，第二独立谐振器7与第三独立谐振器10之间也形成有通道5。
[0034] 所述通道(相互之间的间隔)为5～15个波长(约36至110微米)。第一独立谐振器8、第二独立谐振器7与第三独立谐振器10的孔径为10～20个波长(约75至150微米)。
[0035] 如图9所示为三个独立的谐振器结构并联后的频率响应图。(与图5对比可以看出，在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除)。所用基片材料为ST
石英。
[0036] 实施例二：图8所示为本发明两个独立的谐振器结构并联成组合式谐振器芯片(172.70兆赫谐振器)。
[0037] 本发明由换能器2、左反射阵9及右反射阵3组成独立的谐振结构，采用第一独立谐振器8、第二独立谐振器相互并联使之形成声传播并联。电输入电极1并联在第一独立谐振器8上，电输出电极6并联在第二独立谐振器7上，且通过连接条4组成组合式整体式谐振器芯片。所述第一独立谐振器8与第二独立谐振器7之间有通道5。所述有通道5为5～15个波长(约95至280微米)。第一独立谐振器8、第二独立谐振器7中的换能器孔径为10～20个波长(约190至380微米)。用通道5减弱三次横向模的强度。
[0038] 图10所示为两个独立的谐振器结构并联后的频率响应。(与图2的频率特性图1对比可以看出，在其它参数没有变的情况下，次谐振峰已明显消除)。所用基片材料为ST石英。
