中科院声学所薄膜体声波谐振器及其应用

1、引言

2、FBAR的理论分析

FBAR的结构同石英谐振器相同，如图1所示。它是由上下平面金属电极和夹在它们中间的一层压电薄膜材料组成。当电压施加在电极上时，压电材料由于逆压电效应产生机械形变并在薄膜内激励出体声波，并在两电极平面之间来回反射，形成机械谐振，谐振基频波长等于压电薄膜厚度的两倍。

由于FBAR压电材料中体声波传播速度一般是5000~10000m／s，比表面声波快，因而其结构可以制作得更加精细，例如频率在1．6GHz谐振器可以做到厚度仅为3υm，电极厚度为0．3υm，典型面积为0．25mm×0．25mm。

2．1、Mason模型

FBAR的特性阻抗Zin（ω）和时对应的频率值，分别为FBAR的并联谐振频率和串联谐振频率，从而可进一步计算有效机电耦合系数。

目前声学所可以提供如下成套系列产品：

目前声学所可以提供成套如下产品：

压电方面：ZJ-3型精密D33测试仪，ZJ-4型宽量程型D33测试仪，ZJ-6型精密D33/D31/D15测试仪，GDPT-900A型变温压电D33测试仪

介电方面：GWJDN-1000型高低温介电测试系统，GWJDN-600型四通道高低温介电测试仪

铁电方面：ZT-4A铁电测试仪，FE-5000型铁电材料测试仪，JKTD-1000型铁电测试仪

储能设备：CFD-100型储能电介质充放电测试系统，2．2、MBVD模型

电材料中电能转换成机械动能的能力成反比。

该模型的串联谐振频率和并联谐振频率分别为

该模型使用六个集总参数元件描述FBAR，符合微波电路仿真软件设计的要求，便于达到一定的滤波器频率响应指标而对电路参数进行分析和优化电路参数的目的，但模型的缺点是仅能模拟FBAR谐振频率附近的阻抗特性，并不能给出整个频域的特性阻抗。