Evaluation de l'agilité d'un résonateur à ondes acoustiques de surface obtenue par contrôle électrique des miroirs acoustiques

Abstract

Le travail présenté concerne le développement de dispositifs à ondes acoustiques de surface commutables pour systèmes de télécommunications. Les bandes de fréquences pour la télécommunication sont divisées en canaux. Classiquement, un filtre passe-bande est nécessaire pour chaque canal pouvant être adressé par l'étage d'entrée. L'utilisation de filtres passe-bandes commutables peut permettre de réduire l'encombrement du banc de filtres. Les dispositifs à ondes acoustiques de surface (SAW) constituent une solution de référence dans les composants radio-fréquences (RF). Ils sont généralement constitués d'un transducteur central limité de part et d’autre par des miroirs acoustiques utilisés pour confiner les ondes acoustiques dans une cavité ou pour coupler deux cavités dans une bande de fréquence particulière. Ces miroirs sont des grilles métalliques déposées sur la surface d'un substrat piézoélectrique. Ces grilles peuvent être vues comme des cristaux phononiques 1-D présentant une bande de fréquence dite de Bragg dans laquelle la propagation des ondes élastiques est interdite. Des résultats récents ont montré que, pour les cristaux phononiques piézoélectriques, il est possible de modifier la fréquence de la bande interdite par l'application de conditions aux limites électriques périodiques à la structure. C’est ce concept de bande interdite électrique qui est appliqué à des résonateurs RF en vue de les rendre agiles. Un résonateur simple port sur substrat LiNbO3 et de fréquence centrale 400 MHz a été conçu et des simulations par éléments finis sont réalisées pour étudier l'évolution de sa réponse en fonction du nombre d'électrodes en potentiel flottant dans les miroirs. L’"agilité" potentielle du résonateur est discutée et quelques configurations sans possibilité de commutation sont retenues et fabriquées. Les résultats expérimentaux mettent en évidence une modification de la réponse du dispositif en fonction de la condition électrique sur les électrodes correspondant à une agilité en fréquence de 3%.