• Title/Summary/Keyword: IDT(Interdigital Transducer)

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고온저장시험에 의한 RF SAW Filter의 고장분석 (Failure Analysis of RF SAW Filter by High Temperature Storage Test)

  • 김영구;김태홍;유종준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.140-144
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    • 2003
  • To investigate failure analysis of surface acoustic wave (SAW) filter for radio frequency, high temperature storage test was carried out. The failure criteria were insertion loss at passband and rejection level at stopband. As a result, the insertion loss at passband increase about 4 dB was due to damages of interdigital transducer (IDT). That is caused by poor adhesion between metal electrode(AI) and piezoelectric substrate and defects on a manufacturing process. This result indicates that good adhesion between electrode and ceramic substrate is important factor And also we investigated the demage factors of electrode. Screen possible of saw filter using high temperature storage test(HTOL) in the manufacturing phase be presented.

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SAW Filter Transmission Characteristics Design with Genetic Algorithm

  • Park, Kyu­-Chil;Kim, Seok­-Jae
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1767-1775
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    • 2003
  • SAW(Surface Acoustic Wave) 필터는 탄성표면파를 응용한 신호처리 기능 소자로, 각종 통신 기기의 고주파 회로의 대역 통과 필터로 이용된다. 기본적인 구성은 압전체 기판의 표면에 전기 신호와 표면파를 서로 교환하기 위한 입/출력 IDT(interdigital transducer) 한 쌍으로 이루어진다. 그 주파수 특성은 입/출력 IDT의 간격과 각각의 길이에 의해 결정되어지며, 대역 통과 필터의 특성을 지닌다. 본 논문은 이런 SAW 필터의 수치 설계 방법론에 관한 것이다. 입력 IDT의 전극의 길이를 변수로 정하고, 중심 주파수, 통과 대역의 폭과 정지 대역의 감소치가 주어졌을 때 적응/최적화 알고리즘을 이용하며 필터를 설계한다. 설계하고자 하는 필터 특성과 임의의 시간에 만들어진 필터와의 오차를 목적 함수로 정하고, 이 목적 함수를 최소화하는 것으로 필터의 설계가 가능하게 된다. SAW 필터의 계산 모델로는 델타 함수 모델과 등가 회로 모델을 사용하였으며, 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘을 사용하였다.

광학적 측정방법에 의한 표면 탄성파의 감쇠에 관한 연구 (A Study on the Attenuation of Surface Acoustic Waves by Optical Measurement Method)

  • 유일현;김동일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.237-243
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    • 1995
  • 고체 시료를 대상으로 하여 silicon wafer에는 $90^{\circ}$ wedge형 진동자를 사용하고 압전재료인 $LiTaO_3$에는 interdigital transducer(IDT)를 사용하였으며, knife edge를 이용한 광학적 검지(optical probing)법을 써서 표면탄성파의 발생 및 측정하는 기법으로써 재료에서의 표면탄성파의 감쇠를 검출하는 방법을 연구하였다. IDT1 및 IDT2로는 20.8 MHz와 14.5 MHz를, $90^{\circ}$ wedge형 진동자로부터는 20.0 MHz의 표면탄성파를 발생시켰으며 표면탄성파로 생기는 표면의 굴곡을 검출하는데 He-Ne laser beam을 이용하였다. Optical chopper로 변조시킨 laser beam을 같은 주파수로 변조시킨 표면탄성파에 입사시켜 산란되는 광을 같은 주파수로 동조된 lock-in amplifier로 검출하였다. 이와 같이 함으로써 검출할 표면탄성파와 검출에 사용된 laser beam 및 측정기기인 위상감지기(Phase Sensitive Detector : PSD)를 같은 주파수로 변조하여 동기시킬 수 있었으며 측정계를 단순화하였다. IDT1, IDT2에서 발생된 표면탄성과의 감쇠계수는 각각 $0.62{\sim}0.75dB/mm,\;0.60{\sim}0.72dB/mm$였으며 wedge형 진동자에서는 $0.83{\sim}1.28dB/mm$인 값을 얻었다.

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시뮬레이터를 이용한 대역통과 필터 제작 (A Study on the fabrication of Bandpass filter Using a Simulator)

  • 유일현
    • 한국음향학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.33-39
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    • 2000
  • 낮은 형상요소를 갖는 표면탄성파 대역통과 필터의 주파수 특성을 구현하기 위하여 35° Y-cut Quartz 표면에 빗살무늬 변환기를 형성시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al을 이용하였다. 이 모의실험에서 얻은 조건들로부터 필터를 설계하였으며, 필터의 입력단에는 apodization weighted형 빗살무늬 변환기를 이용하고, 출력단에는 withdrawal weighted형 빗살무늬 변환기로 필터를 구성하였다. 또한, 입·출력 빗살무늬 변환기의 전극 수는 리플의 영향을 최소화하기 위해 Kaiser-Bessel 창함수를 이용하였으며, 각각 2200쌍과 1000쌍으로 하였다. 그리고, 빗살무늬 변환기 전극의 폭은 6㎛, 간격은 5.75㎛ 및 두께는 표면탄성파 파장과의 비를 고려해 6000Å으로 할 때 최적의 결과를 얻을 수 있었으며, 구경은 임피던스 정합을 위해 2mm로 하였다. 제작한 표면탄성파 대역통과 필터의 중심주파수는 70MHz, 형상요소는 1.3이하, 1.5dB에서의 통과 대역은 1.3MHz, 저지대역은 -45dB, 삽입손실은 19dB, 통과 대역폭 내의 리플은 1dB정도로 측정되었다. 따라서, 제작한 필터의 주파수 응답과 특성은 설계조건과 잘 일치하였다.

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IF 대역 SAW 필터 설계 및 제작 (A Study on Design and Fabricate of a Intermediate Frequency Band SAW Filter)

  • 유일현;권희두;정양희
    • 한국음향학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.10-15
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    • 1999
  • 본 연구는 35° Y-X Quartz 기판에 낮은 형상 요소를 갖는 Code Division Multiple Access(CDMA)방식 기지국용 Intermediate Frequency (IF)단 통과대역 필터를 설계하고 제작하는 방법에 대해 연구하였다. 이 기판 위에 임펄스 모델링을 이용하여 낮은 형상 요소를 갖는 표면 탄성파 필터를 제작하기 위해 입력단에는 Apodization weighted형의 빗살무늬 변환기, 출력단에는 Withdrawal weighted형의 빗살무늬 변환기로 구성하였다. 그리고 입출력 IDT의 개수는 리플의 영향을 최소화하기 위해 Kaiser-Bessel 창함수를 이용하였으며, 각각 2200쌍과 1000쌍으로 하였다. IDT 전극의 폭은 3.6㎛, 간격은 3.5㎛였으며 두께는 파장과의 비를 고려해 6000Å으로 할 때 최적의 결과를 얻을 수 있었으며, 구경은 임피던스 정합을 위해 2mm로 하였다. 제작된 SAW필터는 중심 주파수 115.2MHz, 통과대역 폭은 1.27MHz이상, 형상 요소는 1.3이하, 삽입손실 -l5dB 및 저지대역 -45dB이하인 특성을 얻을 수 있었다.

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극한 환경 USN용 SAW 제작과 그 특성 (Fabrication of SAW for harsh environment USN and its characteristics)

  • 정귀상;황시홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.13-16
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    • 2009
  • In this study, AlN thin films were deposited on a polycrystalline (poly) 3C-SiC buffer layer for surface acoustic wave (SAW) applications using a pulsed reactive magnetron sputtering system. AFM, XRD and FT-IR were used to analyze structural properties and preferred orientation of the AlN/3C-SiC thin film. Suitability of the film in SAW applications was investigated by comparing the SAW characteristics of an interdigital transducer (IDT)/AlN/3C-SiC structure with the IDT/AIN/Si structure at 160 MHz in the temperature range $30-150^{\circ}C$. These experimental results showed that AlN films on the poly 3C-SiC layer were highly (002) oriented. Furthermore, the film showed improved temperature stability for the SAW device, $TCF\;=\;-18\;ppm//^{\circ}C$. The change in resonance frequency according to temperature was nearly linear. The insertion loss decrease was about $0.033dB/^{\circ}C$. However, some defects existed in the film, which caused a slight reduction in SAW velocity.

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압전재료를 이용한 SAW 온도센서의 제작 및 특성에 대한 연구 (A study on the Fabrication and Characteristics of SAW Temperature Sensor using piezoelectric material)

  • 박재홍;김재환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.563-567
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    • 2004
  • In this paper, a remote temperature sensor based on surface acoustic wave is introduced and the issues on design, manufacturing, and test of the sensor are addressed. SAW sensors having single and double electrode are prepared on the 128$^{\circ}$ YX-LiNbO$_3$ Substrate. The frequency responses of SAW sensors on the temperature change are compared. To measure the change of center frequency, two center frequencies on the 3dB and 20dB are measured and compared. Since the center frequency on the temperature change from -30$^{\circ}C$ to 80$^{\circ}C$ is linearly changed, the SAW sensor is applicable to the temperature sensor.

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비접촉 방법에 의한 표면탄성파의 검출 (A Study on the Detection of Surface Acoustic Waves by Noncontact Method)

  • 유일현;윤정심;김동일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.56-62
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    • 1990
  • Surface Acoustic Waves(SAW) are generated on silicon wafer and $YZ-LiTaO_3$ substrate and are detected by noncontact method. As wave sources two kinds of transducers are used : the wedge-type of 20.0 MHz and fabricated Interdigital Transducer(IDT) of 20.8 MHz. SAW are modulated by the optical chopper frequency and are syncronized with a laser beam. In signal processing, intensity variations of light due to the intensity of SAW are analyzed using lock- in amplifier. From the results, corresponding to the applied input power, the intensity variations of a deflected light by corrugations on the substrates are increased and saturation phenomenon is observed.

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포물선형 혼 도파관을 이용한 탄성 표면파 콘벌버 연구 (A Study for the SAW Convolver Using Parabolic Horn Waveguide)

  • 박용욱;신현용;이승대;박정흠;윤석진;김현재
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.947-952
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    • 2001
  • In this paper, a wideband SAW convolver using a parabolic horn waveguide was designed and its characteristics were investigated. The convolver was made with parabolic horn waveguide at compression ratio 9:1 for reducing propagation loss and for improving convolution efficiency between two input IDTs of center frequency 193.78 ㎒. The SAW convolver utilizing acoustic nonlinearities of piezoelectric material demonstrated that it can provide large S/N ratio and can be use for programmable matched filter(PMF) in spread spectrum communication system.

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습도와 $CO_2$ 농도의 실시간 동시감지를 위한 무전원 SAW 기반 집적 센서 개발 (Development of Battery-free SAW Integrated Microsensor for Real Time Simultaneous Measurement of Humidity and $CO_2$ component)

  • 임천배;이기근;왕웬;양상식
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.13-19
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    • 2009
  • 상대습도와 $CO_2$ 기체의 실시간 동시 감지가 가능한 표면탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave) 기반의 무선, 무전원 센서가 개발되었다. 본 소자는 $41^{\circ}YX\;LiNbO_3$ 기판 위에 만들어졌으며, 반사 지연선의 구조로 이루어져 있다. 본 논문의 반사 지연선은 양방향 감지가 가능한 Interdigital transducer(IDT)와 10개의 리플렉터(reflector)로 이루어져 있다. 감지 필름은 Teflon AF 2400과 친수성의 $SiO_2$층이 이용되었으며, 이는 각각 $CO_2$와 상대 습도의 감지를 담당한다. 소자의 제작에 앞서 최적의 소자 설계 조건들을 도출하기 위해 Couple of mode(COM) 모델링이 실시되었다. 시뮬레이션 결과를 반영하여 소자의 제작이 진행되었으며, 네트워크 분석기를 이용하여 무선 측정이 실시 되었다. 시간 영역에서 측정된 반사계수 $S_{11}$은 높은 신호 대 잡음 비, 작은 신호 감쇠, 적은 허위 피크를 보였다. 제작된 소자는 각각 $75{\sim}375ppm$$CO_2$ 범위와 $20{\sim}80%$의 상대 습도 범위에서 측정되었으며, 각각 $2^{\circ}/ppm$$CO_2$ 민감도, $7.45^{\circ}/%$의 상대습도에 대한 민감도를 보였고, 좋은 선형성과 반복성을 보였다. 또한 민감도 측정 과정에서 온도와 습도의 보상 과정을 거쳐 더욱 정확한 민감도를 갖도록 하였다.

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