Кристалл танталата лития и его применение - 07

3 Основное применение кристалла танталата лития

3.1 Фильтр ПАВ-волн

Существует множество исследований фильтров в устройствах на ПАВ. Волновые фильтры обладают такими преимуществами, как низкие потери при передаче, высокая надежность, большая гибкость производства, аналоговая/цифровая совместимость, отличные характеристики выбора частоты и могут реализовывать множество сложных функций. Материалы, используемые для изготовления фильтров, обычно должны иметь хорошую плоскостность поверхности, высокий коэффициент электромеханической связи, небольшие потери при распространении, небольшой температурный коэффициент, хорошую повторяемость, высокую надежность, массовое производство и низкую стоимость.

Фильтры SAW можно разделить на фильтры с высокими потерями и фильтры с низкими потерями в зависимости от вносимых потерь .  По конструкции и способу связи их можно разделить на поперечные фильтры и фильтры резонаторного типа .  На рис. 2 представлена ​​принципиальная структурная схема горизонтального ПАВ-фильтра (ГШСАВ). Когда входной электрический сигнал возбуждения проходит через встречно-штыревой преобразователь на входном конце, ПАВ возбуждается за счет обратного пьезоэлектрического эффекта и распространяется по пьезоэлектрической подложке, достигая выходного встречно-штыревого преобразователя. При этом за счет пьезоэлектрического эффекта ПАВ возбуждается выходным встречно-штыревым преобразователем. Затем устройство преобразуется в электрический сигнал для вывода, и фильтрация осуществляется в процессе электроакустического и акустоэлектрического преобразования .

Рис. 2. Структурная схема поперечного ПАВ-фильтра.

Материалы, используемые в настоящее время для изготовления фильтров SAW , в основном включают кварц, кристаллы танталата лития , ниобат лития.  кристалл (www.wisoptic.com) и т. д. В таблице 5 показаны основные материалы и их пьезоэлектрические свойства. Как видно из таблицы, кварц имеет самый низкий температурный коэффициент и лучшую температурную стабильность. Однако коэффициент электромеханической связи кварца слишком низок. Когда рабочая частота слишком высока, достижимый диапазон относительной полосы пропускания резко упадет.  из-за  влияние  такие факторы, как емкость кронштейна после сборки чипа. Так что сложно для ПАВ- фильтров из кварца  для достижения высоких частот и широкой полосы пропускания.

Коэффициент электромеханического взаимодействия танталата лития и ниобата лития выше, чем у кварца. Танталат лития может достигать относительной ширины полосы от 6% до 7%, тогда как ниобат лития может достигать относительной ширины полосы от 10% до 12%, но температурные коэффициенты танталата лития и ниобата лития относительно высоки. Кристалл танталата лития X-cut имеет направление резки при нулевой температуре . Точно контролируя резку  В направлении точку нулевого температурного коэффициента можно контролировать в диапазоне комнатной температуры, что позволяет использовать ее для изготовления высокочастотных и широкополосных фильтров.

 Таблица 5. Материалы ПАВ и их пьезоэлектрические свойства