本发明属于射频通信，具体涉及一种用于xbar谐振器的复合压电基板及其谐振器、滤波器。
背景技术：
1、现在射频通信用滤波器常采用saw、tc-saw，tf-saw或fbar技术，能很好的满足1-4g通信系统的要求。但随着5g、6g等通信技术的发展，射频器件的工作频率和通带宽度都需要大大提高；saw、tc-saw、tf-saw在高频时周期变小，电极变细，制作难度增大且可承受功率下降，不适用3ghz以上的器件，即使采用纵波等高声速模式，其工作频率一般也低于5ghz。fabr的工作频率和aln氮化铝薄膜厚度成反比，工作频率一般不超过6ghz，否则薄膜机械强度太低而无法制作，且aln的机电耦合系数较低(<8％，即使采用掺钪的scaln也不超过12％)，不能制作大带宽器件。
2、为克服上述难题，近年来一种新型射频mems器件——横向激励薄膜体声波谐振器(xbar)得到深入研究，它的结构是在linbo3或litao3等压电晶体薄膜表面上制作类似于saw的叉指换能器的周期分布电极，不同切向的铌酸锂linbo3、钽酸锂litao3晶体的机电耦合系数范围大，最大可到30％以上，将铌酸锂linbo3、钽酸锂litao3制成薄膜，其机电耦合系数甚至能更大，能用于制作大带宽的滤波器。xbar的声波在压电晶体薄膜的厚度方向上传播，谐振频率和薄膜厚度成反比，和fbar的情况类似，它的最高工作频率一般也不超过7ghz。
3、为了提高xbar的工作频率，一种方式是提高工艺水平，制作更薄的压电晶体薄膜，这种方式难度大，成本高；另一种方式是采用高阶模式，在相同的薄膜厚度时能成倍的提高工作频率。单层压电晶体薄膜的高阶模式激发效率很低(耦合系数一般不超过6％)，为了获得更高效的高阶模式，j.kramer等人采用双层128-linbo3薄膜设计了一种新型xbar，薄膜厚度110nm，其s2模式的谐振频率为16.1ghz，耦合系数为58.2％，s6模式的谐振频率为50.26ghz，但是耦合系数只有7.7％，仍然比较低。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供一种用于xbar谐振器的复合压电基板及其谐振器、滤波器，其有效地解决了xbar谐振器在s6模式下耦合系数较低的问题。
2、本发明所采用的技术方案为：
3、在第一个方面，本申请公开了一种用于xbar谐振器的复合压电基板，所述复合压电基板的厚度为h，所述复合压电基板包括：
4、第一压电层薄膜，所述第一压电层薄膜的厚度为0.15h-0.35h；
5、介电层薄膜，所述介电层薄膜键合于所述第一压电层薄膜的表面；
6、第二压电层薄膜，所述第二压电层薄膜键合于所述介电层薄膜的与所述第一压电层薄膜相对的表面，所述第二压电层薄膜的厚度为0.15h-0.35h。
7、作为一种可选的技术方案，所述第一压电层薄膜采用铌酸锂linbo3薄膜，所述介电层薄膜采用单晶硅si薄膜，所述第二压电层薄膜采用铌酸锂linbo3薄膜。
8、作为一种可选的技术方案，所述第一压电层薄膜采用钽酸锂litao3薄膜或氮化铝aln薄膜，所述介电层薄膜采用碳化硅sic薄膜、氮化硅si3n4薄膜、蓝宝石薄膜或金刚石薄膜，所述第二压电层薄膜采用钽酸锂litao3薄膜或氮化铝aln薄膜。
9、在第二个方面，本申请公开了一种xbar谐振器，包括如上述公开的复合压电基板以及分布于所述第一压电层薄膜表面的金属电极。
10、作为一种可选的技术方案，所述xbar谐振器还包括分布于所述第二压电层薄膜下表面的金属电极。
11、作为一种可选的技术方案，所述金属电极包括第一汇流条、从所述第一汇流条延伸出的多个第一叉指电极、第二汇流条以及从所述第二汇流条延伸出的多个第二叉指电极，所述多个第一叉指电极与所述多个第二叉指电极在所述第一汇流条和第二汇流条之间交错分布。
12、作为一种可选的技术方案，所述第一汇流条与第二汇流条相互平行；每一所述第一叉指电极与每一所述第二叉指电极之间均相互平行。
13、作为一种可选的技术方案，相邻的两个第一叉指电极与第二叉指电极之间的间距用λ/2表示，所述第一叉指电极、第二叉指电极、第一汇流条和第二汇流条的厚度相同，用h表示，则h为0.01λ-0.1λ；所述第一叉指电极和第二叉指电极的宽度相同，用w表示，则w为0.05λ-0.25λ。
14、作为一种可选的技术方案，所述第一汇流条、第一叉指电极、第二汇流条以及第二叉指电极均采用铝、铜、金、钛或铝铜合金材料。
15、在第三个方面，本申请公开了一种xbar滤波器，包括第一xbar谐振器、第二xbar谐振器、第三xbar谐振器、第四xbar谐振器以及第五xbar谐振器；所述第一xbar谐振器、第三xbar谐振器和第五xbar谐振器依次串联；所述第二xbar谐振器的一端耦合于所述第一xbar谐振器和第三xbar谐振器之间，另一端接地；所述第四xbar谐振器的一端耦合于所述第三xbar谐振器和第五xbar谐振器之间，另一端接地；所述第一xbar谐振器、第二xbar谐振器、第三xbar谐振器、第四xbar谐振器以及第五xbar谐振器均采用如上述公开的xbar谐振器结构。
16、本发明的有益效果为：本发明提出了一种三明治结构的复合压电基板，该复合压电基板在两层128°yx-linbo3薄膜间增加一层单晶硅，这样的结构使得s6模式的激发效率更高，提高了其耦合系数及工作频率，使得在相同薄膜厚度h的情况下，本申请的谐振频率是常规情况下的三倍，换能系数二者基本相当；而在工作频率和换能系数接近的情况下，本申请的膜厚h是常规情况的3倍，降低了工艺难度，提高了产品的机械强度。
1.用于xbar谐振器的复合压电基板，所述复合压电基板的厚度为h，其特征在于，所述复合压电基板包括：
2.根据权利要求1所述的用于xbar谐振器的复合压电基板，其特征在于：所述第一压电层薄膜采用铌酸锂linbo3薄膜，所述介电层薄膜采用单晶硅si薄膜，所述第二压电层薄膜采用铌酸锂linbo3薄膜。
3.根据权利要求1所述的用于xbar谐振器的复合压电基板，其特征在于：所述第一压电层薄膜采用钽酸锂litao3薄膜或氮化铝aln薄膜，所述介电层薄膜采用碳化硅sic薄膜、氮化硅si3n4薄膜、蓝宝石薄膜或金刚石薄膜，所述第二压电层薄膜采用钽酸锂litao3薄膜或氮化铝aln薄膜。
4.一种xbar谐振器，其特征在于：包括如权利要求1-3任一项所述的复合压电基板以及分布于所述第一压电层薄膜表面的金属电极。
5.根据权利要求4所述的xbar谐振器，其特征在于：所述xbar谐振器还包括分布于所述第二压电层薄膜下表面的金属电极。
6.根据权利要求4或5所述的xbar谐振器，其特征在于：所述金属电极包括第一汇流条、从所述第一汇流条延伸出的多个第一叉指电极、第二汇流条以及从所述第二汇流条延伸出的多个第二叉指电极，所述多个第一叉指电极与所述多个第二叉指电极在所述第一汇流条和第二汇流条之间交错分布。
7.根据权利要求6所述的xbar谐振器，其特征在于：所述第一汇流条与第二汇流条相互平行；每一所述第一叉指电极与每一所述第二叉指电极之间均相互平行。
8.根据权利要求7所述的xbar谐振器，其特征在于：相邻的两个第一叉指电极与第二叉指电极之间的间距用λ/2表示，所述第一叉指电极、第二叉指电极、第一汇流条和第二汇流条的厚度相同，用h表示，则h为0.01λ-0.1λ；所述第一叉指电极和第二叉指电极的宽度相同，用w表示，则w为0.05λ-0.25λ。
9.根据权利要求6所述的xbar谐振器，其特征在于：所述第一汇流条、第一叉指电极、第二汇流条以及第二叉指电极均采用铝、铜、金、钛或铝铜合金材料。
10.一种xbar滤波器，其特征在于：包括第一xbar谐振器、第二xbar谐振器、第三xbar谐振器、第四xbar谐振器以及第五xbar谐振器；所述第一xbar谐振器、第三xbar谐振器和第五xbar谐振器依次串联；所述第二xbar谐振器的一端耦合于所述第一xbar谐振器和第三xbar谐振器之间，另一端接地；所述第四xbar谐振器的一端耦合于所述第三xbar谐振器和第五xbar谐振器之间，另一端接地；所述第一xbar谐振器、第二xbar谐振器、第三xbar谐振器、第四xbar谐振器以及第五xbar谐振器均采用如权利要求4-9任一项所述的xbar谐振器结构。
