С.А. Доберштейн1, И.В. Веремеев2, В.К. Разгоняев3

1,2 Омский научно-исследовательский институт приборостроения (г. Омск, Россия)

1–3 Омский научный центр СО РАН (Институт радиофизики и физической электроники) (г. Омск, Россия)

Постановка проблемы. Поверхностные поперечные волны (Surface Transverse Waves, STW) на кварце имеют высокую скорость распространения, на 60% превышающую скорость рэлеевской поверхностной акустической волны (ПАВ), высокую температурную стабильность, соизмеримую с температурной стабильностью ПАВ на кварце. Эти преимущества позволяют успешно использовать STW в высокочастотных резонаторах. Однако для обеспечения высокой добротности STW-резонаторов требуется большое число электродов в отражательных решетках, что приводит к увеличению габаритных размеров резонаторов, особенно на частотах ниже 1 ГГц.

Цель. Рассмотреть результаты разработки STW-резонаторов с высокой добротностью и уменьшенными габаритными размерами на срезе YX/36°+90° кварца в диапазоне частот 500…1000 МГц.

Результаты. Использование асинхронной топологии, а также конструктивной, топологической и технологической оптимизации с помощью компьютерного моделирования на основе модели эквивалентных схем в диапазоне частот 500–1000 МГц позволило получить высокие значения добротности резонаторов (8600–9500), уменьшенные габаритные размеры топологии по сравнению с известными аналогами и поместить резонаторы в малогабаритные корпуса для поверхностного монтажа (Surface Mounted Device, SMD) размерами 3×3×1,2 мм и 5×5×1,8 мм.

Практическая значимость. Разработанные STW-резонаторы с высокой добротностью и уменьшенными габаритными размерами будут широко использоваться в миниатюрных малошумящих генераторах.

Доберштейн С.А., Веремеев И.В., Разгоняев В.К. Асинхронные резонаторы на STW с высокой добротностью и уменьшенными размерами // Радиотехника. 2023. Т. 87. №7. С. 137−144. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202307-14

1. Fredit J.-M., Alzuaga S., Raiter N., Vercelloni N., Boudot R., Guichardaz B., Daniau W., Laude V., Ballandras S. Design of Asynchronous STW Resonators for Filters and High Stability Source Applications // Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. 2005. P. 1315–1318.
2. Wang W., Plessky V., Wang H., Wu H., Shui Y. Optimization of STW Resonator by Using FEM/BEM // Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. 2006. P. 1863–1865.
3. Kim C.U., Plessky V.P., Wang W., Grigorievski V.I. High Q-factor STW-Resonators on AT-cut of Quartz // Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. 2007. P. 2582–2585.
4. Thorvalsson T., Plessky V.P., Muckenhirn S., Joray M. GHz Range STW Resonators and Narrow Band Filters // Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. 1994. P. 99–102.
5. Патент на полезную модель № 212600 (РФ) Асинхронный резонатор на поперечных поверхностных акустических волнах / С.А. Доберштейн, И.В. Веремеев. Н03Н 9/25, Н03Н 9/19, заявл. 09.03.2022, опубл. 01.08.2022, Б.И. № 22.
6. Hashimoto Ken-ya. Surface Acoustic Wave Devices in Telecommunication. Springer-Verlag, Berlin Heideberg. 2000. 330 p.
7. Веремеев И.В., Доберштейн С.А., Разгоняев В.К. Моделирование ПАВ-резонаторов и лестничных ПАВ-фильтров методом Р-матриц // Техника радиосвязи. 2018. Вып. 3. С. 61–71.
8. Soluch W. Scattering Matrix Approach to One Port SAW Resonators // Proc. of Joint Meeting of IEEE EFTF-IFCS. 1999. P. 859–862.
9. Кузнецов А.Н., Доберштейн С.А., Веремеев И.В. Частотная подстройка STW-резонаторов с рабочей частотой до 1 ГГц // Техника радиосвязи. 2021. Вып. 1 (48). С. 79–85.
10. Никонова Г.С., Доберштейн С.А., Аржанов В.А. Принципы построения генераторов на поверхностных акустических волнах с малым уровнем шумов // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. № 7. С. 42-45.