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声表面波是在介质表面传播的弹性波,通常它具有比电磁波慢五个数量级的波速。早在十九世纪声表面波(Surface Acoustic Wave,简称SAW)的存在就已经得到了论述,但直到二十世纪六十年代才发现,在压电基片上采用金属叉指换能器的结构可以有效地激励和检测声表面波。利用SAW表面传播的性质可以制作包括延迟线、带通滤波器、卷积器、谐振器、振荡器和匹配滤波器。声表面横波(Surface Transverse Wave,简称STW)是采用在两个金属叉指换能器之间加入短路栅的隔离板结构使剪切水平波(Shear Horizontal Wave,简称SH波)被嵌制在压电基片表面上,而不是沿压电基片内传播的声表面横波形式。声表面横波具有比声表面瑞利波频率高(在同样的工艺条件下能制作出比声表面瑞利波频率高约1.6倍的器件)的特点。目前声表面波器件的制作采用超细亚微米技术,已实用的声表面波器件的基波频率可达2.5GHz以上。本文研究了以低损耗、高Q值声表面波(其中包括声表面瑞利波--Rayleigh Surface Acoustic Wave,和声表面横波等)谐振器的工作原理、设计参数、制作工艺及其实验结果,并且研究了以1GHz STW谐振器为频控元件的高频率、低相位噪声声表面波振荡器,以及低相位噪声声表面波振荡器的测试方法和最终的测试结果。本研究采用一阶温度系数为零的压电石英基片上制作出损耗小于5dB、有载品值因素(QL值)超过1000的一系列低损耗、高Q值声表面波Rayleigh波或STW谐振器,频率分别为60MHz、280MHz、739MHz和1GHz等不同频率的高性能声表面波谐振器。并采用噪声系数为1.25dB的低噪声系数放大器,精心设计电路,优化设计布置印制电路板,用标称频率为1GHz的声表面波谐振器为频率控制元件,制作出在偏离载频1KHz处的单边带相位噪声近-120dBc/Hz、杂波抑制达80dB以上的低相位噪声声表面波振荡器。声表面波谐振器的用途十分广泛,可作为高稳定性固定频率振荡器、窄带调频振荡器、窄带电压控制振荡器和极低相位噪声频率源。石英基片的声表面波谐振器具有工作温度范围宽、温度—频率特性能好,尺寸小、可靠性高等一系列特点,特别是低相位噪声声表面横波谐振器振荡器具有优良的抗振动性能,在移动通信、雷达、卫星和遥测遥控系统中起着举足轻重的地位。