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品质因数对薄膜体声波谐振器振荡器频率稳定度的影响

尹汐漾 袁明权 韩宾 吕军光 王宇航

尹汐漾, 袁明权, 韩宾, 等. 品质因数对薄膜体声波谐振器振荡器频率稳定度的影响[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 054101. doi: 10.11884/HPLPB201729.160548
引用本文: 尹汐漾, 袁明权, 韩宾, 等. 品质因数对薄膜体声波谐振器振荡器频率稳定度的影响[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 054101. doi: 10.11884/HPLPB201729.160548
Yin Xiyang, Yuan Mingquan, Han Bin, et al. Effect of quality factor on frequency stability of filmbulk acoustic resonator oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 054101. doi: 10.11884/HPLPB201729.160548
Citation: Yin Xiyang, Yuan Mingquan, Han Bin, et al. Effect of quality factor on frequency stability of filmbulk acoustic resonator oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 054101. doi: 10.11884/HPLPB201729.160548

品质因数对薄膜体声波谐振器振荡器频率稳定度的影响

doi: 10.11884/HPLPB201729.160548
详细信息
    通讯作者: 袁明权

Effect of quality factor on frequency stability of filmbulk acoustic resonator oscillator

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-12
  • 修回日期:  2017-01-26
  • 刊出日期:  2017-05-15

品质因数对薄膜体声波谐振器振荡器频率稳定度的影响

    通讯作者: 袁明权, mq_yuan@163.com
  • 1. 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621 01 0;
  • 2. 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621 999;
  • 3. 中国科学院 高能物理研究所, 核探测与核电子学国家重点实验室, 北京 1 00049

摘要: 在薄膜体声波谐振器(FBAR)振荡器中,振荡器的有载品质因数(QL)和FBAR的品质因数(Q值)均与振荡器的频率稳定度有关。为了研究这两种品质因数对FBAR振荡器频率稳定度的影响,在COMSOL Multiphysics软件中建立了FBAR的多物理场模型,通过频域仿真和MBVD(Modified Butterworth-Van Dyke)模型参数拟合,得到了MBVD模型参数,并在ADS软件中建立了MBVD模型电路,通过S参数仿真结合求取Q值的Bode法得到了不同损耗对应的Q值;再建立基于Pierce架构的振荡器,通过谐波平衡仿真得到了相位噪声,通过分别改变QL和Q得到了二者对FBAR振荡器频率稳定度的影响。结果表明:频率稳定度随QL和Q的增大而增大,Q值随不同损耗的增大而减小。当FBAR的Q值低于338时,即使通过增大QL来提高频率稳定度,其效果也不佳,以此FBAR构成的振荡器将不能满足作为无线通信射频前端参考信号源或者FBAR传感器读出电路的要求。为FBAR参考信号源和FBAR传感器读出电路的设计提供了一定的参考。

English Abstract

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