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题目：滤波器用压电材料研究进展 Research Progress in Piezoelectric Materials Used to Design Filters 1 2 引言 压电晶体材料 压电陶瓷材料 3 1 2 1、引言 压电滤波器的发展离不开压电材料的发展。随高 新技术的迅速发展，在电子设备系统中，生产与科研 不断向滤波器等元器件提出更高性能和可靠性等要求， 这就促使压电材料开发研制的动力，此外正确认识和 合理选用压电材料是设计和制造压电器件的基础。 本文对用于制作压电滤波器的压电材料的研究进 展进行了综述。 Piezoelectric Crystals LiTaO3 LiNbO3 LGS Quartz 3 2、压电晶体 4 ⑴.Quartz Crystal 性能稳定，良好的机械性能，机械损耗小，Qm可高达105-106，因而石英晶体滤波器便具有体积小、重量轻、可靠性高、寿命长及频率选择性高、损耗低、阻带衰减高、温度稳定性好等特点。 Strong Points Weak Points 相对频宽窄；阻抗高；寄生振动多；使用温度低。 5 ⑵.LiNbO3 And LiTaO3 LiNbO3的Tc=1210℃；良好的机械性能；Qm高达105；适于做极高温度下工作的滤波，此外LiNbO3的Kp较大，是石英晶体的5-6倍，因而可用它制作出通带较宽的晶体滤波器。 LiTaO3具有类似于LiNbO3的结 构和压电特性，Tc为665℃， 因此也是高频宽带滤波器的良 好材料，其声衰减是目前使用 的各种晶体中最小的，但Kp没 有LiNbO3高，且这两种材料的 温度稳定性没有石英好。 6 ⑶.LGS（La3Ga5SiO14) 以上述为主导材料的滤波器件中： 1、或是机电耦合系数小，工作温度低，插损大； 2、或是温度稳定性差。 Reasons 这就迫切需要研发新的压电晶体材料，使其 存在某个切型同时满足Kp高，温度系数小，工作 温度范围宽等要求。 Process LGS(La3Ga5SiO14) Result 在结构上与石英晶体相同；并继承了石英晶体良好的温度特性；无相变点；Kp可达0.5，用它制成的谐振器的动态电感比石英的同类产品低2-3倍；因此可应用在低损耗宽频带、高温高频滤波器的制造。 Strong Points Weak Points 目前，LGS在应用上还处于开发阶段，而且生长成本较高，只有在少数需要优良性质而不计成本的领域如航空航天或军用，才采用LGS晶体制作高效、低损耗的滤波器。 ⑶.LGS（La3Ga5SiO14) 7 8 ⑶.LGS（La3Ga5SiO14) LGS另一缺点是该晶体结构是无序的，导致Q值 有所减小，材料的均一性和重复性变差。 A3BGa3Si2O14(A=Ca，Sr；B=Nh，Ta) 与LGS相比，具有更大的压电系数、高的温度稳定 性及低的成本。 Ca3NhGa3Si2O14和Ca3TaGa3 Si2O14 Results Piezoelectric Ceramics Lead-based Lead-free based 9 2、压电陶瓷 10 ⑴.Lead based 2、Pb(Zn1/3Nb2/3)x (Sn1/3Nb2/3)y TiaZrbO3 3、PbaSrbMgcBad(ZrxTiy)O3 4、Pb(锑锰 ) (TiaZrb)O3 5、Pb(Zn1/3Nb2/3)a(ZrxTiy)bO3 6…… 1、Pb(TiaZrb)O3 11 ⑵.Lead-free based 2、钨青铜结构 3、铋层状结构 4、铌酸盐系 5、 (Bi0.5Na0.5)TiO3 1、BaTiO3系 ⑴、(Na0.5Bi0.5) (1-x) BaxTiO3 ⑵、[Bi0.5(Na0.9-xKxLi0.1)0.5]TiO3 Thank for listening