tailieunhanh - Nghiên cứu thiết kế bộ lọc và bộ cộng hưởng cao tần kiểu sóng âm bề mặt

Bài viết thể hiện quá trình nghiên cứu thiết kế bộ lọc và bộ cộng hưởng kiểu sóng âm bề mặt (Surface Acoustic Wave – SAW) từ các bước tính toán thiết kế, mô phỏng và chế tạo thực nghiệm. Cấu trúc lựa chọn của bộ lọc SAW là kiểu delay line màng mỏng áp điện AlN/Si (Aluminium Nitride/Silicon), bộ cộng hưởng SAW two-port đế khối áp điện Quartz. | Nghiên cứu thiết kế bộ lọc và bộ cộng hưởng cao tần kiểu sóng âm bề mặt Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ LỌC VÀ BỘ CỘNG HƯỞNG CAO TẦN KIỂU SÓNG ÂM BỀ MẶT Trần Mạnh Hà1, Nguyễn Thế Truyện1, Nguyễn Hằng Phương2, Nguyễn Văn Toán3, Hoàng Sĩ Hồng2* Tóm tắt: Bài báo thể hiện quá trình nghiên cứu thiết kế bộ lọc và bộ cộng hưởng kiểu sóng âm bề mặt (Surface Acoustic Wave – SAW) từ các bước tính toán thiết kế, mô phỏng và chế tạo thực nghiệm. Cấu trúc lựa chọn của bộ lọc SAW là kiểu delay line màng mỏng áp điện AlN/Si (Aluminium Nitride/Silicon), bộ cộng hưởng SAW two-port đế khối áp điện Quartz. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự tương đồng giữa kết quả mô phỏng và thực nghiệm chế tạo. Tần số trung tâm của bộ lọc và bộ cộng hưởng trong mô phỏng lần lượt là 126,9 MHz và 100 MHz, sau chế tạo lần lượt là 126,04 MHz và 98,36 MHz. Từ khóa: Sóng âm bề mặt, Bộ lọc SAW (SAW filter), Bộ cộng hưởng SAW (SAW resonator), Etching. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, trên thế giới bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW được chế tạo hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng như điện tử viễn thông, truyền thông không dây, điều khiển từ xa, [1, 2, 3]. Công nghệ chế tạo dựa trên hai phương pháp là etching và lift-off [1, 4, 5, 6]. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế bộ lọc SAW và bộ cộng hưởng SAW là rất quan trọng. Ở Việt Nam hiện nay có một số nghiên cứu về thiết bị SAW như: bộ lọc, bộ cộng hưởng, cảm biến SAW nhưng mới chỉ dừng lại ở mô phỏng chưa có kết quả trình bày hoàn chỉnh quá trình thiết kế từ tính toán lý thuyết, mô phỏng đến chế tạo thực nghiệm. Một số nghiên cứu đã công bố như: các nghiên cứu trước đây của nhóm tác giả với mô phỏng 2D bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM) cho bộ lọc SAW delay line đế quartz [7], mô phỏng bộ cộng hưởng sóng âm bề mặt có cấu trúc hai lớp sử dụng phương pháp FEM [8], mô phỏng đáp ứng tần số của bộ cộng hưởng cao tần SAW bằng phương pháp mô hình mạch .