在LiNbO3/SiC基底上制备的上部6 GHz声学延迟线，具有抑制的群延迟色散和低传输损耗特性

《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》：Upper 6 GHz Acoustic Delay Lines With Suppressed Group Delay Dispersion and Low Propagation Loss on LiNbO3/SiC Substrates

本研究提出了一种新型6 GHz超声波延迟线设计策略，采用锂氮化硼/碳化硅异质基板，通过优化平面取向角度θ显著降低群延迟波动（从46.2%降至13%）和残差平方和（从1487.7降至17.2 rad2），实现低插入损耗（9.73 dB）、高相位线性和超低传播损耗（5.03×10?3 dB/λ），为5G/Wi-Fi7系统射频模拟处理提供新方法。

　　

摘要：

本研究开发了基于锂铌酸盐/碳化硅（LNSiC）异质基板的6 GHz以上（U6G）声学延迟线（ADL），该延迟线具有平坦的群延迟、高相位线性以及低传播损耗（PL）特性。在LNSiC基板上，可以有效激发并良好限制高速纵向泄漏表面声波（LL-SAW）模式。本文探讨了基板内平面方向（θ）对ADL群延迟平坦度和相位线性的影响，这对于像LNSiC这样具有强内平面各向异性的异质基板而言，是尚未系统研究过的现象。与以往主要关注高K2配置（例如θ = 36°）以实现低插入损耗（IL）和大分数带宽（FBW）的设计思路不同，本文提出了一种新的ADL设计策略，该策略侧重于抑制群延迟色散，同时保持相当的FBW。所制造的LL-SAW ADL具有6.74 GHz的中心频率、9.73 dB的最小IL、50 ns的群延迟、7.66%的3-dB FBW，以及极低的PL（每个波长仅为5.03×10^-3 dB）。角度θ的调整验证了90°的传播方向能够显著降低群延迟波动，从46.2%降至13%，并在100 ns群延迟条件下将残差平方和（RSS）从1487.7 rad2降低至17.2 rad2。实验结果证实了角度依赖性设计在提高群延迟稳定性方面的有效性。这些发现为开发具有平坦群延迟、高相位线性及低PL的ADL提供了新的设计思路，有助于5G/Wi-Fi 7系统中的射频模拟信号处理。