{"id":54455,"date":"2022-09-01T15:37:48","date_gmt":"2022-09-01T13:37:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.iemn.fr\/?p=54455"},"modified":"2022-09-20T08:01:18","modified_gmt":"2022-09-20T06:01:18","slug":"switchability-of-a-single-port-saw-resonator-using-the-electrical-bragg-band-gap","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iemn.fr\/en\/newsletter\/switchability-of-a-single-port-saw-resonator-using-the-electrical-bragg-band-gap.html","title":{"rendered":"Switchability of a Single Port SAW Resonator Using the Electrical Bragg Band Gap"},"content":{"rendered":"

Commutabilit\u00e9 d\u2019un r\u00e9sonateur SAW \u00e0 port unique utilisant la bande interdite de Bragg \u00e9lectrique<\/h4>\n
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Les filtres \u00e0 ondes acoustiques de surface occupent une place cruciale dans les syst\u00e8mes de t\u00e9l\u00e9communication radiofr\u00e9quence. Toutefois, ces dispositifs ne permettent pas aujourd\u2019hui un ajustement command\u00e9 en tension de leur fr\u00e9quence de travail ni de leur bande passante. Quelle que soit l\u2019application vis\u00e9e, la possibilit\u00e9 d\u2019accorder ces filtres de mani\u00e8re efficace et d\u00e9terministe constitue un enjeu significatif pour l\u2019am\u00e9lioration des modules de traitement du signal RF embarqu\u00e9s.
\nDans cet objectif, les activit\u00e9s de recherche pr\u00e9sent\u00e9es dans ce papier APL visent \u00e0 explorer le concept de la bande interdite \u00e9lectrique pour les dispositifs de filtrage \u00e0 ondes acoustiques de surface (voir Brevet). En particulier, l\u2019un des composants classiques pour les communications RF est le r\u00e9sonateur simple port, bloc pi\u00e9zo\u00e9lectrique comportant sur sa surface un transducteur central (peignes interdigit\u00e9s) et des miroirs de part et d\u2019autre (figure 1). \u00a0L\u2019assemblage de plusieurs r\u00e9sonateurs forme des filtres passe-bande, composants classiques pr\u00e9sents dans les t\u00e9l\u00e9phones portables.<\/p>\n<\/blockquote>\n

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Figure 1\u00a0: R\u00e9sonateur \u00e0 ondes de surface, compos\u00e9 d\u2019un transducteur central (rouge) entre deux miroirs \u00e0 base d\u2019\u00e9lectrodes, sur un substrat pi\u00e9zo\u00e9lectrique. Les \u00e9lectrodes des miroirs sont classiquement connect\u00e9es \u00e0 la masse et sont ici mises progressivement en circuit ouvert (des \u00e9lectrodes les plus pr\u00e8s du transducteur central en rouge vers l\u2019ext\u00e9rieur)<\/p><\/div>\n

Dans cet article APL, on a montr\u00e9 qu\u2019un changement de la connexion \u00e9lectrique des \u00e9lectrodes des miroirs, les passant de \u00ab\u00a0mise \u00e0 la masse\u00a0\u00bb \u00e0 \u00ab\u00a0circuit ouvert\u00a0\u00bb depuis les \u00e9lectrodes les plus proches du transducteur central jusqu\u2019aux \u00e9lectrodes les plus \u00e9loign\u00e9es, permettait de contr\u00f4ler la propagation des ondes, en modifiant la fr\u00e9quence de la bande interdite des miroirs, bande de fr\u00e9quences dans laquelle les ondes sont r\u00e9fl\u00e9chies, selon la connexion \u00e9lectrique. Forts de cette observation, un r\u00e9sonateur a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u pr\u00e9sentant plusieurs points de fonctionnement, \u00e0 des fr\u00e9quences diff\u00e9rentes (Figure 2)<\/p>\n

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Figure 2 : Param\u00e8tre S11 du r\u00e9sonateur LiNbO3 (transducteur + deux miroirs de 72 \u00e9lectrodes de part et d\u2019autre) si les \u00e9lectrodes des miroirs sont progressivement mises de la condition \u00ab\u00a0mise \u00e0 la masse\u00a0\u00bb \u00e0 la condition \u00ab potentiel flottant\u00a0\u00bb. Les r\u00e9sonances sont rep\u00e9r\u00e9es par la couleur vive. Elles pr\u00e9sentent des variations en fonction du nombre d\u2019\u00e9lectrodes en potentiel flottant (NOC, les \u00e9lectrodes des deux miroirs sont mises en potentiel flottant sym\u00e9triquement).<\/p><\/div>\n

En collaboration avec Thales Research Technology, partenaire du projet, la fabrication, la caract\u00e9risation et le test de dispositifs ont effectivement montr\u00e9 une agilit\u00e9 des dispositifs de 3% environ (figure 3). Ce premier r\u00e9sultat sert de brique de base pour l\u2019assemblage des futurs composants agiles. La suite des \u00e9tudes portera sur la simplification de la connexion \u00e9lectrique entre les diff\u00e9rents \u00e9tats (mise \u00e0 la masse \/ circuit ouvert) pour envisager l\u2019int\u00e9gration de ces r\u00e9sonateurs agiles dans des dispositifs r\u00e9els.<\/p>\n

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Figure 3\u00a0: Param\u00e8tre S11 du r\u00e9sonateur LiNbO3 (transducteur + deux miroirs de 72 \u00e9lectrodes de part et d\u2019autre) si les \u00e9lectrodes des miroirs sont partiellement mises en condition de potentiel flottant (0 \/ 10 \/ 30 \/ 50 et 72). Gauche : images des r\u00e9sonateurs fabriqu\u00e9s, droite : r\u00e9ponses mesur\u00e9es (bleu) et simul\u00e9es (vert).<\/p><\/div>\n

Les recherches ont \u00e9t\u00e9 men\u00e9es dans le cadre de l\u2019ANR Astrid Maturation FORMOSA (Filtres phOnoniques Radiofr\u00e9quences MicrO-fabriqu\u00e9S Agiles) 2019-2022.<\/p>\n

Brevet : \u00ab\u00a0DISPOSITIF A ONDE ACOUSTIQUE DE SURFACE AMELIORE\u00a0\u00bb, 02\/07\/2020 (IEMN, Thales RT et Frec\u2019N\u2019Sys)<\/p>\n

Papier\u00a0:
\nSwitchability of a single port SAW resonator using the electrical Bragg band gap<\/a>
\nAppl. Phys. Lett. 120, 203504 (2022); https:\/\/doi.org\/10.1063\/5.0093357<\/p>\n