1.导言
压电晶体的压电效应和逆压电效应在科学技术领域得到了广泛的使用。压电晶体作为基片制备出的声外表器材因其优秀的电功能，易于完成器材小型化，被广泛的使用于通讯，雷达，导航等。近年来，新式压电晶体资料A3BC3D2O14硅酸镓镧结构晶体在声外表波、体外表波滤波器以及传感器等方面得到了广泛的使用。镓镧系列资料如La3Ga5.5Nb0.5O14(LGN)、La3Ga5.5Ta0.5O14(LGT)和La3Ga5SiO14(LGS)具有声外表波速度小，机电耦合系数大等特色，有利于制备器材的小型化。别的，这类晶体的熔点很高，在高温下比较稳定，能够用来制备高温传感器，滤波器。本文规划了LGS晶体滤波器，介绍其结构，计算了声外表波滤波器的频率呼应特性，与石英进行比较，为声外表波器材的制备打下理论基础。
2.声外表波滤波器的根本结构
2.1 声外表波滤波器根本结构
声外表波滤波器的根本结构如图1所示，它是在压电基片上制备出输入电声换能器和输作声电换能器。
2.2 声外表波传输原理
输入叉指换能器将电信号转换为声信号，在基片外表上传达，通过必定的推迟后，输出叉指换能器再将声信号转换为电信号输出。滤波的进程是在电转声和声转电的进程中完成的。所以咱们能够将声外表波滤波器等效的看作一个两端口的无源网络，如图2所示。
图中H1(ω)表明的是输入叉指换能器的频率呼应，H2(ω)表明的是输出叉指换能器的频率呼应，H3(ω)表明的是声外表波在两叉指换能器之间的传输特性。假定声外表波的波速为Vs,因为Vs对错色散性的，所以H3(ω)可等效的看作一个有必定延时t0的时延网络。输入换能器和输出叉指换能器中心间间隔为L,则有：
式中A3为常数，一般情况下记为1.因而，声外表波滤波器总的传输函数为：
H(ω)=H1(ω)H2(ω)H3(ω)
依据傅里叶变换特性，考虑到|H(ω)≈1,因而，不计入H(ω)。则声外表波滤波器的频率呼应为：
H(ω)=H1(ω)H2(ω)
对应的脉冲呼应h(t)为：
h(t)=h1(t)*h2(t)
其间h1(t)和h2(t)别离表明输入换能器和输出叉指换能器的脉冲时刻呼应。
3.成果与剖析
咱们选定叉指换能器的压电基片是LGS晶体(0,138.5o,26.8o)，其间自在外表相速度vs=2734m/s,k2=0.34%,PFA=0,γ=-1.17,TCF≈0,声孔径3mm,金属电极宽度与IDT周期比2w/p=0.5,k2=0.34%,η=0.8472422,Cs=0.964F/m,h0=1.8883F/m.咱们将其间输入IDT规划为：指对为28(等间隔)，孔径为45个波长。输出IDT指对为40(等间隔)，孔径为60个波长，两者相隔20个波长的间隔。依咱们计算了IDT的频率特性呼应曲线，并与石英制备的声外表波滤波器的成果进行比照，计算成果如图3所示。
从图3能够看出，LGS制备的SAWF比石英制备的SAWF的插入损耗要小许多，证明了LGS用于制备声外表波器材方面占优势，易于器材的小型化。
4.定论
咱们规划了LGS晶体声外表波滤波器，计算了滤波器的频率呼应特性，并与石英晶体滤波器的频率特性呼应进行了比较，得出了LGS的SAWF比石英SAWF的插入损耗要小许多，证明了LGS用于制造SAWF方面更具优势，对错常有诱惑力的SAW滤波器新资料。
