- Код статьи
- S30345006S0320791925030056-1
- DOI
- 10.7868/S3034500625030056
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 71 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 372-382
- Аннотация
- Представлены результаты разработки высокодобротных резонаторов на сдвиговых поверхностных волнах или STW(Surface Transverse Waves). Показано, что за счет применения современных вычислительных пакетов(COMSOL Multiphysics), а также усовершенствования и развития уже известных методов расчета(модифицированная модель связанных мод), можно эффективно и быстро проводить расчет устройств на поверхностных акустических волнах. Приведены результаты сравнения теоретической и экспериментальной характеристик коэффициента передачи двухпортового STW-резонатора. Показано, что на основе оптической литографии можно изготавливать высокодобротные резонаторы на частотах 0.5...2.5 ГГц. Типовые значения ненагруженной добротности резонаторов на частоте 500 МГц составляют 27000...29000. Представлены результаты измерений двухпортового STW-резонатора в составе макета малошумящего автогенератора на частоту 500 МГц, которые показывают фазовый шум на уровне –148.7 дБн/Гц при отстройке 1 кГц и –183.5 дБн/Гц при отстройке 1 МГц от несущей частоты, а также джиттер 2.8 фс. Генераторы на STW-резонаторах с низким уровнем фазовых шумов и малым значение джиттера могут быть востребованы в таких областях, где критически необходимо обеспечить максимальный динамический диапазон цифровых трактов обработки сигналов.
- Ключевые слова
- акустоэлектроника поверхностные акустические волны резонатор на ПАВ кварц сдвиговые поверхностные волны COMSOL jitter фазовый шум
- Дата публикации
- 08.12.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 11
Библиография
- 1. Аристархов Г.М., Гуляев Ю.В., Дмитриев В.Ф. и др. Фильтрация и спектральный анализ радиосигналов. Алгоритмы. Структуры. Устройства. М.: Радиотехника, 2020. 504 С. https://doi.org/10.2174/97898151965041240101
- 2. Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Алсовэйди А.К.М., Караваева О.А., Гулий О.И. Биологический датчик на основе акустической щелевой моды с использованием микробных клеток для определения ампициллина Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 6. С. 583–588. https://doi.org/10.31857/S0320791922060028
- 3. Крышталь Р.Г., Медведь А.В. Применение резонаторов на поверхностных акустических волнах для измерений сверхмалых изменений температуры Известия РАН. Сер. физ. 2016. Т. 80. С. 1357–1362.
- 4. Анисимкин В.И., Кузнецова И.Е. Селективное детектирование температуры микропроб жидкостей акустическими волнами поверхностного типа Радиоэлектроника. 2019. Т. 64. № 8. С. 831–834. https://doi.org/10.1134/S0033849419080011
- 5. Шамсутдинова Е.С., Анисимкин В.И., Фионов А.С., Смирнов А.В., Колесов В.В., Кузнецова И.Е. Совершенствование методов исследования электрофизических и вязкостных свойств жидкостей Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 1. С. 56–62. https://doi.org/10.31857/S0320791922600238
- 6. Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Бородина И.А. Исследование акустических характеристик суспензий на основе глицерина и микрочастиц синтетического алмаза с помощью резонатора с продольным электрическим полем Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 6. С. 702–712. https://doi.org/10.31857/S0320791923600294
- 7. Туральчук П.А., Вендик И.Б. Синтез полосовых фильтров на объемных акустических волнах с учетом материальных параметров многослойной структуры резонаторов Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 6. С. 611–617. https://doi.org/10.31857/S0320791922050124
- 8. Поликарпова Н.В., Пожар В.Э. Исследование частотного диапазона работы пьезоэлектрического преобразователя акустооптического фильтра электрическим и оптическим методами Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 2. С. 186–192. https://doi.org/10.31857/S0320791924020061
- 9. Naumenko N.F. Optimization of aperture in SAW and STW resonators on langasite 2014 IEEE IUS. Chicago, IL, USA, 2014. P. 2059–2062. https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2014.0513
- 10. Wu Z. et al. Comparative Study of SH-Mode Surface Acoustic Wave Resonators on Lithium Tantalate with Silicon and Silicon Carbide Substrates IEEE Trans. on Electron Devices. 2024. V. 71. № 11. P. 7022–2029. https://doi.org/10.1109/TED.2024.3467223
- 11. Lee Z.-Q. at al. Spectrum-Clean Dispersion Engineered YX-LN/SiO2/Si Wideband SH-SAW Resonators with Crossed Interdigital Transducers IEEE Trans. on Electron Devices. 2024. V. 71. № 6. P. 3880–3887. https://doi.org/10.1109/TED.2024.3392169
- 12. Ченакин А. Фазовые шумы в СВЧ генераторах. Методы решения проблемы Электроника: наука, технология, бизнес. 2011. № 4. C. 52–61.
- 13. Бобкович П. Малошумящий источник опорной частоты 3.2 ГГц СВЧ-электроника. 2021. № 3. С. 18–21.
- 14. Лойко В.А., Добровольский А.А., Кочемасов В.Н., Сафин А.Р. Автогенераторы на поверхностных акустических волнах(обзор) Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2022. Т. 25. № 3. С. 6–21. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2022-25-3-6-21
- 15. Kosinski J.A., Pastore R., Avramov I.D. Theoretical and experimental evidence for superior intrinsic Q of STW devices on Rotated Y-cut Quartz Proc. of the 1999 Joint Meeting of the European Frequancy and the IEEE Int. Frequency Control Symposium. Besancon, France. 1999. P. 867–870. https://doi.org/10.1109/FREQ.1999.841442
- 16. Плесский В.П., Гуляев Ю.В. Высокодобротные резонаторы на сдвиговых поверхностных волнах Радиотехника. 2015. № 8. С. 11–16.
- 17. Дмитриев В.Ф., Носков А.Н. Теоретическое и экспериментальное исследование резонаторов на квази поверхностных акустических волнах Акуст. журнал. 2010. Т. 56. № 4 С. 472–478.
- 18. 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. https://doi.org/10.18127/j00338486-202307-14
- 19. Hay C.E., Harrell M.E., Kansy R.J. 2.4 and 2.5 GHz Miniature, Low-Noise Oscillators Using Surface Transverse Wave Resonators and a SiGe Sustaining Amplifier 2004 IEEE Int. Frequency Control Symposium and Exposition. Montreal, Canada. 2004. P. 174–179. https://doi.org/10.1109/FREQ.2004.1418449
- 20. Tatopoulos X. Compact ultra-low noise SAW oscillator with reduced g-sensitivity for radar applications 2014 Int. Radar Conference. Lille, France. 2014. P. 1–3. https://doi.org/10.1109/RADAR.2014.7060383
- 21. De Giovanni G., Chomiki M. New phase noise measurement techniques& Ultra-Low Noise SAW Oscillators 2010 IEEE Int. Frequency Control Symposium. Newport Beach, CA, USA. 2010. P. 116–118. https://doi.org/10.1109/FREQ.2010.5556361
- 22. Койгеров А.С. Применение метода конечных элементов для расчета параметров поверхностных акустических волн и устройств на их основе Микроэлектроника. 2024. Т. 53. № 2. C. 142–155. https://doi.org/10.31857/S0544126924020036
- 23. Квашнин Г.М., Сорокин Б.П., Бурков С.И. Анализ распространения СВЧ волн Лэмба в пьезоэлектрической слоистой структуре на основе алмаза Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 6. С. 595–602.
- 24. Маринушкин П.С., Левицкий А.А., Фадеев В.О. Оценивание влияния параметров металлизации на рабочие характеристики компонентов на поверхностных акустических волнах Журн. Сиб. федер. ун-та. Техника и технологии. 2024. Т. 17 № 1. С. 82–91.
- 25. Койгеров А.С. Аналитический подход к расчету резонаторного комбинированного фильтра на поверхностных акустических волнах на основе модели связанных мод Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2022. Т. 25. № 2. С. 16–28.https://doi.org/10.32603/1993-8985-2022-25-2-16-28
- 26. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах. Применение для обработки сигналов. Пер. с франц. Под ред. Леманова В.В. М.: Наука, 1982. 424 с.
- 27. Shimizu Y., Yamamoto Y. SAW propagation characteristics of complete cut of quartz and new cuts with zero temperature coefficient of delay Proc. 1980 IEEE Ultrasonics Symp. P. 420–423. https://doi.org/10.1109/ULTSYM.1980.197431
- 28. Дмитриев В.Ф. Вывод модифицированных уравнений связанных поверхностных акустических волн РЭ. 2009. Т. 54. № 9. C. 1134–1143.
- 29. Malocha S., Abbott B.P., Naumenko N. Numerical Modeling of One-Port Resonators Based on Harmonic Admittance IEEE Ultrasonics Symposium. Montreal, QC, Canada. 2004. V. 3. P. 2027–2030.https://doi.org/10.1109/ultsym.2004.1418233
