本發(fā)明涉及一種可以消除高階橫波模式干擾的聲表面波諧振器，以實現(xiàn)優(yōu)化頻率響應(yīng)，屬于信號與信息處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
諧振器型聲表面波（SAW）濾波器，由于其性能好、體積小、成本低，易于批量生產(chǎn)等特點，被廣泛應(yīng)用于電信領(lǐng)域中。一般SAW諧振器，是在壓電基片表面濺射金屬叉指換能器（InterdigitalTransducer，IDT）、和金屬柵陣。但是，SAW諧振器結(jié)構(gòu)中，叉指換能器為有限長的聲孔徑，會產(chǎn)生各種聲波衍射效應(yīng)。文獻“Analysisofgeneralplanarwaveguideswithnsegments,”（IEEEUltrason.Symp.,pp.137–141,2000.）指出，聲表面波諧振器表面可以分為3個區(qū)域：金屬化區(qū)域、自由表面區(qū)域和柵陣。不同區(qū)域之間的聲波速度不同，特別是金屬叉指電極和金屬柵陣的周期性設(shè)計，導(dǎo)致其他橫向聲波干擾模式的并存。也就是除了攜帶主要聲波信號的基波諧振模式以外，還存在一系列的束縛模(boundmodes)、半束縛模(semi-boundmodes)和輻射模式(radiationmodes)等一系列的高階橫波模式。這些高階橫波模式的存在，會降低帶外抑制，影響通帶內(nèi)的群延時，導(dǎo)致通帶內(nèi)不平坦，惡化SAW濾波器的頻率響應(yīng)特性。為了消除高階橫波模式的影響，已經(jīng)出現(xiàn)了幾種聲表面波諧振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。（1）文獻“GHzSAWresonators”(IEEEUltrason.Symp.,pp.815–823,1979)中報道，采用變跡加權(quán)或者匯流條采用鋸齒狀設(shè)計，可用于平滑高階橫波模式引起的尖峰，但是這會增大器件尺寸，并且不能消除高階橫波模式的存在。（2）文獻“Lowresistancequartzresonatorsforautomotiveapplicationswithoutspuriousmodes”(IEEEUltrason.Symp.,pp.1326–1329,2004.)報道，采用第一階非對稱基波模式攜帶聲波信號，可以一定頻率范圍內(nèi)抑制高階橫波模式的影響，但是該方法僅限于高階橫波模式比較少的情況，而且會引起一定的頻率偏移。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，有待于進一步改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種消除高階橫波模式干擾的聲表面波諧振器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，包括壓電基片，所述壓電基片上濺射金屬叉指換能器和金屬柵陣，其中，所述金屬叉指換能器兩側(cè)設(shè)置金屬柵陣，所述金屬柵陣包括設(shè)置在所述金屬叉指換能器左右兩側(cè)的開路柵，將左側(cè)的開路柵稱作第一開路柵，將右側(cè)的開路柵稱作第二開路柵，所述第一開路柵和第二開路柵在所述金屬叉指換能器左右兩側(cè)對稱分布；所述第一開路柵和第二開路柵構(gòu)成的金屬柵陣在y方向上平行設(shè)置、在x方向上垂直設(shè)置并且在x方向上周期性分布；在所述金屬叉指換能器上設(shè)置聲子晶體，所述聲子晶體在x方向上周期性分布，所述聲子晶體在y方向上隨機分布所述的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，其中，所述的壓電基片是128°YX鈮酸鋰材料。所述的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，其中，所述金屬叉指換能器的厚度為2000埃；所述金屬叉指換能器的金屬指條周期λ為9.86微米，共219根指條，孔徑大小為32λ。所述的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，其中，所述金屬柵陣中的第一開路柵和第二開路柵的金屬指條周期λ為9.9微米，所述第一開路柵和第二開路柵都包含184根指條。所述的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，其中，所述聲子晶體是材料為鋁的金屬點陣，所述金屬叉指換能器的每個叉指上設(shè)置一個鋁的晶格，x方向晶格的周期同金屬叉指換能器的金屬指條周期相同。所述的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，其中，y方向上和x方向上的晶格常數(shù)比b/a為1.86。所述的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，其中，所述金屬叉指換能器的材料為金或鋁。本發(fā)明提供的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，通過在金屬叉指換能器上設(shè)置聲子晶體，聲子晶體在x方向上周期性分布，在y方向上隨機分布，實現(xiàn)聲表面波在x方向高效通過，而在y方向?qū)崿F(xiàn)能量有效反射，最終束縛能量在x方向上傳播，消除高階橫波模式對諧振器頻率特性的影響，提高SAW諧振器的頻率響應(yīng)性能。附圖說明圖1為本發(fā)明的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為聲子晶體實現(xiàn)聲波能量控制的示意圖。具體實施方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，包括壓電基片，所述壓電基片上濺射金屬叉指換能器和金屬柵陣；所述金屬叉指換能器兩側(cè)設(shè)置金屬柵陣，所述金屬柵陣包括設(shè)置在所述金屬叉指換能器左右兩側(cè)的開路柵，這里可以將左側(cè)的開路柵稱作第一開路柵，將右側(cè)的開路柵稱作第二開路柵，所述第一開路柵和第二開路柵在所述金屬叉指換能器左右兩側(cè)對稱分布；所述第一開路柵和第二開路柵構(gòu)成的金屬柵陣在y方向上平行設(shè)置、在x方向上垂直設(shè)置并且在x方向上周期性分布，如圖1所示。在所述金屬叉指換能器上設(shè)置聲子晶體，具體的在x方向上周期性分布聲子晶體，在y方向上隨機分布聲子晶體，如圖1所示。通過在金屬叉指換能器上分布聲子晶體點陣，實現(xiàn)聲波能量在x方向和y方向上的限制，例如在y方向的不規(guī)律分布，實現(xiàn)消除高階橫波模式的目的。在本發(fā)明的優(yōu)選實例中，所述聲表面波諧振器的壓電基片采用128°YX鈮酸鋰材料；金屬叉指換能器的材料為金屬鋁，厚度為2000埃；所述金屬叉指換能器的金屬指條周期λ為9.86微米，共219根指條，孔徑大小為32λ。金屬柵陣中的第一開路柵和第二開路柵的金屬指條周期λ為9.9微米，所述第一開路柵和第二開路柵都包含184根指條。本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實施例中，在所述金屬叉指換能器上設(shè)置的聲子晶體為材料為鋁的金屬點陣，所述鋁點陣在x方向為周期分布。可以在金屬叉指換能器的每個叉指上設(shè)置一個鋁的晶格，x方向晶格的周期同金屬叉指換能器的金屬指條周期相同，y方向上鋁的晶格隨機分布格，實現(xiàn)對聲表面波進行二維調(diào)制。對于鋁的金屬點陣，通過調(diào)節(jié)Γy與Γx方向的晶格常數(shù)比b/a，實現(xiàn)聲表面波在x方向高效通過，而在y方向?qū)崿F(xiàn)能量有效反射，最終束縛能量在x方向上傳播。當(dāng)壓電基片材料為128°YX鈮酸鋰時，通過計算，得出b/a為1.86，即聲表面波頻率在0.21～0.25，可以實現(xiàn)聲波能量在x方向高效通過，如圖2所示，是聲子晶體實現(xiàn)聲波能量控制的示意圖。本實施例中，以鋁的金屬點陣的晶格常數(shù)比b/a為1.86為例，說明可以通過調(diào)節(jié)金屬點陣的晶格常數(shù)比，實現(xiàn)控制聲波能量傳播。其他具體金屬點陣的設(shè)置，是根據(jù)聲表面波諧振器所采用的基片材料、金屬叉指換能器的金屬材料、金屬叉指換能器厚度，以及金屬叉指換能器的金屬指條周期等參數(shù)，通過相關(guān)的模擬軟件得到的。所述金屬叉指換能器的材料可以是金、鋁等。本發(fā)明點陣結(jié)構(gòu)的聲表面波諧振器，通過在金屬叉指換能器上設(shè)置聲子晶體，聲子晶體在x方向上周期性分布，在y方向上隨機分布，實現(xiàn)聲表面波在x方向高效通過，而在y方向?qū)崿F(xiàn)能量有效反射，最終束縛能量在x方向上傳播，消除高階橫波模式對諧振器頻率特性的影響，提高SAW諧振器的頻率響應(yīng)性能。以上內(nèi)容是對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的說明，可以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員更充分地理解本發(fā)明的技術(shù)方案。但是，這些實施例僅僅是舉例說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施方式僅限于這些實施例的說明。對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演和變換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。