1. 研究目的与意义
SAW是20世纪60年代发展起来的一种基于压电材料声电转换的滤波器。在通信设备制作高带通滤波器和物联网传感器中，谐振器展现出广泛的应用前景。随着5G技术的发展，现有频段的拥挤对低损耗声表面波（SAW）滤波提出了更高的性能要求。
传统SAW是制作在压电单晶基片上，例如LiNbOx、LiTa03或石英。单晶材料需要有高精度的定向切割技术,一般特点是重复性好、可靠性高、声表面波传播损耗小等。但是K2 值要大，而温度系数要小,通常单晶难以同时满足，因此其应用受到了限制。
SAW频率随温度变化是由于其压电材料中SAW传播速度随温度变化而产生的。为此，稳定SAW频率随温度变化问题，显然必须提升SAW的压电材料的温度稳定性。而异质声层状结构（HAL）恰好有着良好的温度补偿性能，可以弥补这一缺点。本课题将基于异质声层状结构制作谐振器。
2. 研究内容与预期目标
本课题基于异质声层状结构，根据谐振器的需求，在不同的工作频段下研究不同频段下的声表面波谐振器的性能。
异质声层状结构可以获得良好的性能。在传统结构的基础上，通过钽酸锂（LT）或铌酸锂（LN）压电薄膜，与基底材料相互补偿，获得性能提升。不仅可以满足低TCF的性能需求,还可以满足高阻抗比、宽带宽等。
比较不同研究方法，选择有限元分析法对谐振器进行仿真。将IDT结构的叉指宽度、厚度、间距等对谐振特性有影响的因素进行分析。根据导纳—频率图对谐振频率、品质因数和耦合系数的影响因素进行总结。目标设计出性能符合要求的谐振器器件。
3. 研究方法与步骤
在谐振器设计中，通过优化基底与金属电极厚度，提高谐振器性能。在器件设计中，结合声表面波在异质声层状结构中的传播特性，针对声表面波谐振器分析其模态、谐振等特性。
本课题使用有限元仿真工具Comsol。有限元用于SAW的设计，其优点是模拟比较精确，但计算速度慢。SAW的IDT具有周期性，考虑到这一点，可以缩短有限元的分析时间。 对声表面的物理场进行仿真分析，基于异质声层状结构的IDT结构模型，设定材料物理属性，选定物理场的边界条件。根据器件模型需求，对基底的压电材料的不同部分进行网格化处理使得仿真结果更加精确。
4. 参考文献
1.基于COMSOL的声表面波器件仿真,白如雪，中北大学
2.基于COMSOL Multiphysics压电铌酸锂晶片仿真，高霞，压电与声光
3.声表面波器件的模拟与仿真，朱树众，天津理工大学
5. 工作计划
1．2022年2月20日- 2022年3月6日 查阅资料，填写开题报告，完成外文资料的翻译。
2．2022年3月7日- 2022年3月20日 熟悉comsol环境。
3．2022年3月21日-2022年3月31日 确定设计思想，按要求进行电路设计。
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