Mémoire de thèse de Nizar Ben Hassine_Finale - Laboratoire TIMA

CHAPITRE-I: LA TELEPHONIE MOBILE ET LA TECHNOLOGIE A ONDES DE VOLUMELa FIG.1-30 (b) montre le comportement électrique d’un résonateur BAW isolé. Loin des résonances,il a un comportement capacitif dominé par sa capacité statique. A la fréquence de résonance etd’antirésonance son impédance atteint respectivement un niveau très faible et très élevé. Entre larésonance et l’antirésonance il a un comportement inductif [R.1.38] .FIG.1-30: (a) Cellule élémentaire d’un filtre passe-bande à base de résonateurs BAW pour unearchitecture de filtre en échelle, (b) comportement électrique d’un résonateur BAW en fonction dela fréquenceComme la montre la FIG.1-30 (b) représentant l’impédance électrique du résonateur en fonction de lafréquence au voisinage de la résonance fondamentale du mode d'épaisseur, deux fréquences sontparticulièrement importantes dans un résonateur piézoélectrique [R.1.38] :-La fréquence de résonance f r : pour laquelle l'impédance présentée par le résonateur est très faible.Dans le cas idéal (sans perte) le résonateur se comporte comme un interrupteur fermé et l'impédanceest nulle.-La fréquence d’antirésonance f a : pour laquelle l'impédance présentée par le résonateur est trèsélevée (voire infinie dans le cas sans perte) et le résonateur se comporte comme un interrupteur ouvert.Physiquement, ces deux fréquences spécifiques coïncident toutes deux avec des résonancesélectromécaniques du mode d'épaisseur pour des conditions électriques différentes. La fréquence derésonance correspond à la résonance électromécanique du résonateur lorsque les deux électrodes sonten court-circuit tandis que l'antirésonance correspond à la résonance électromécanique du résonateurlorsque les deux électrodes sont en circuit ouvert. Tant pour la résonance que pour l’antirésonance, onpeut définir un facteur de qualité qui nous renseignera sur la sélectivité du résonateur. Plus le facteurde qualité est élevé, plus le résonateur est performant en termes d’isolation acoustique et pertesd’insertion.Le facteur de qualité à la résonance Q r est défini comme suit [R.1.162] :Qr=f2⎛ ∂ϕ⎞z⎜f⎟⎝ ∂ ⎠f =f r(Eq.1-10)Qa=f2⎛ ∂ϕ⎞z⎜f⎟⎝ ∂ ⎠f =f a(Eq.1-11)avec ϕ z est la phase de l’impédance du résonateur.Nizar Ben Hassine : « Eude de la fiabilité des composants BAW pour des applications RF »42