抽指加权宽带扇形叉指声表面波滤波器的等效电路分析

扇形换能器可以看成若干个沿孔径方向划分的均匀孔径换能器电端并联而成，根据梅森(Mason)等效电路模型以及由其延伸的混合场等效电路模型，推导出整个扇形换能器的导纳矩阵和频率响应，其中采用复阻抗模型考虑了叉指电极与自由表面的阻抗不连续的因素。本方法能够模拟指间反射、三次行程、指条寄生阻抗以及外围电路等对器件性能的影响；理论模拟与实验结果吻合。     

声表面波空心叉指换能器

本文提出一种新的声表面波叉指换器结构——空心叉指换能器。对空心叉指换能器和普通叉指换能器（例如,双叉指换能器和单叉指换器）的性能进行了比较。给出了设计空心叉指换能器的数据。分析和实验结果证明,这种换能器与普通叉指换能器相比,其优点是:在相同的制造工艺和满足规定的指间反射的情况下,容易实现高的成品率和较高的工作频率。     

高频沟槽叉指体声波换能器

本文介绍了一种由压电晶体沟槽表面上的叉指换能器构成的新型体声波换能器。制作在X切LiNbO₃,表面的横波换能器在213MHz时的一次换能损耗为3.8dB。     

声表面波四相单向叉指换能器

四相单向换能器^[3]与三相单向换能器及群型单向换能器相比具有最佳的单向性,适宜用来制作宽带低插损声表面波滤波器。四相换能器的等效电路、声辐射导、静态电容以及频率响应等,还给出了简便的四相移相电路,计算了移相电路对频响的影响,从而得到了较完整的四相换能器的设计理论。 用等指长不加权的四相换能器得到了插入损耗小于0.72dB的滤波器,在仪器分度为0.1dB的仪器上观察不到带内波纹。实测频响与理论频响符合良好。     

叉指换能器激发表面声波的生长特性

本文利用暗场法和光探针技术对叉指换能器,特别是线性调频叉指换能器,激发表面声波的生长特性进行了观察和测量。并且利用有关的理论进行了计算。实验和理论结果一致表明在共振激发指对的中心位置,声强极小;离开中心位置,声强迅速增长。对于周期性叉指换能器,向两侧增长是对称的;而对于线性调频叉指换能器,向两侧增长是不对称的,向高频端的增长比向低频端的更强,因而形成线性调频叉指换能器向两端辐射的不对称性。但是在实验结果与理论结果的比较中,也出现一些问题,我们对此进行了初步的讨论。     

声表面波单指无内反射叉指换能器

在陈-Haus^[1]理论的基础上,本文首先从实验上研究了YZ-LiNbO₃上的短路金反射栅及ST-X石英上的沟槽填铝短路反射栅的反射特性,证明了这两种结构存在异常反射现象。同时,在实验中发现YZ-LiNbO₃上的短路金反射栅存在用改变栅条厚度无法消除的残余反射现象。我们将陈-Haus理论开拓到各向异性晶体的实际情况,从理论上解释了这一现象。
进而从耦合模理论出发讨论了叉指换能器的反射理论。在此基础上,本文着重从理论和实验上提出了利用异常反射现象实现单指无内反射换能器结构,具体分析和实现了两种无内反射叉指换能器结构:YZ-LiNbO₃上的金单指结构和ST-X石英上的沟槽填铝单指结构。在YZ-LiNbO₃上做出相对带宽14%,带内畸变小于±1dB的带通滤波器。与通常铝单指结构滤波器相比,带内畸变减小近10dB。在ST-X石英上做出了相对带宽0.9%,带内响应与理论设计要求完全相同的带通滤波器,而用通常铝单指结构,则滤波器的带内畸变将达到8dB。     

线性调频叉指换能器辐射声功率流的不对称分配

利用声波引起的光衍射现象检测叉指换能器激发的声场分布的简单光探针技术,对YZ-LiNbO₃晶体表面几种不同参量的等指长线性调频叉指换能器向两端辐射声功率流的不对称分配进行了实验研究。并利用Smith等效电路模型,考虑叉指电极引起表面阻抗不连续而产生的指间多次反射效应,对上述问题进行了数值计算。实验测量和理论计算的结果基本上符合,并由此得出了几点简单的结论。同时也提出了值得进一步深入研究和改进的问题。     

利用准谐频叉指换能器实现GHz高频SAW滤波器

本文利用准谐频设计方法,在常规光刻工艺水平上,成功地实现了ＧＨＺ级声表面波（ＳＡＷ）器件,准谐频叉指换能器（ＱＨＩＤＴ）的优点为：其指条宽与指间隙可以比一般的单指换能器宽,克服了单指换能器内指间的多次反射,并且又较好地解决了普通谐频叉指换能器基频抑制不好的缺点,本文给出了制作在ＳＴ石英基片上,工作频率１１２８ＭＨＺ的声表面波滤波器的实验结果。     

光衍射法观测叉指换能器在石英晶体中激发的各种声波

利用声光相互作用所引起的光衍射现象,观测了叉指换能器在石英晶体上激发的各种声波及其倒速度图。着重研究了z-切割石英晶体表面、沿y方向激发表面声波的叉指换能器在这个样品上激发的各种表面声波和体声波。对观察到的不同于瑞利波形式的表面声波进行了探讨,并说明这类波的特性值得进一步研究。     

压电晶体-液体-固体声波导中叉指换能器对导波的激发研究

本文对压电晶体－液体－各向同性固体结构的声波导中叉指换能器所激发的导波进行了理论研究和数值分析,给出了导波的相速度、叉指换能器激发导波的机电耦合系数与液体层归一化厚度、晶体取向之间的关系曲线,同时,还探讨了声波导中的位移场和电势场分布。     

在YZ—LiNbO_3金属化表面上弧形叉指换能器激励的声表面波聚焦

一、引 言 近年来,声表面波卷积器因其高速信号处理能力而引人注意。其中利用材料非线性效应作成的弹性卷积器,因其结构简单、造价低廉而尤其受人重视。然而,由于弹性非线性系数比较小,因而通常要用大孔径叉指换能器来激励宽的声束,而后设法压缩束宽,使得互作用区内有高的声强。从弹性卷积器的要求来看,考虑压缩效果的指标主要是:在尽量小的距离内达     

叉指电光布拉格衍射光栅分析

叉指电光布拉格衍射光栅能够用于制作集成光学器件。将点匹配法扩展应用于又指电光布拉格衍射光栅分析,将光栅各区域的势函数表示为该区域中满足拉普拉斯方程的一系列基函数的级数,匹配边界上有限个点的边界条件以确定出级数项的系数,从而得到叉指电傲电场分布的解析表达式,在此基础上得到了叉指电光布拉格衍射光栅的一些重要的光学与电学特性参量。将分析结果与测量值进行了对比,发现二者十分吻合。所提出的分析方法简便快捷、精度高,所导出的电场分布的解析表达式和分析结果对叉指电光衍射光栅的优化设计具有重要的意义。     

换能器加权的均匀槽深沟槽反射栅脉冲压缩滤波器

本文研究了均匀槽深的沟槽反射栅脉冲压缩滤波器的幅度加权新方法——换能器加权。此时,在沟槽反射栅脉冲压缩滤波器中的输入和输出换能器构成一个用于加权目的的横向滤波器。
此外,我们也讨论了槽宽加权,它可以作为一种加权辅助方法。
利用上述新方法,研制了两种器件,旁瓣抑制分别达到 31dB和32dB。这是在没有采取金属条相位补偿措施下获得的,此结果还是较满意的。     

“叉指”式静电伺服微加速度计敏感芯片的设计

“叉指”式静电伺服微加速度计具有零频率响应、精度高、可批量加工等优点，成为中高精度加速度计的主要研究对象。利用MEMS技术加工这种加速度计敏感芯片的各组件是波形加工的，无需装配，这个一次加工成型的芯片应同时满足微加速度计的多项性能指标，故设计时需兼顾多个参数。     

条形叉指n阱和p衬底结的硅LED设计及分析

采用0.35μm双栅标准CMOS工艺最新设计和制备了叉指型SiLED发光器件。器件结构采用n阱和p衬底结,n阱为叉指结构,嵌入到p衬底中而结合成Sipn结LED。观察了SiLED发光显微图形及实际器件的版图,并在对器件进行了正、反向I-V特性测试、光功率及光谱特性的测量。SiLED的正向偏置时开启电压为0.9V,反向偏置时在15V左右可观察到发光。器件在室温下反向偏置时,10V,100mA电流下所得输出光功率为12.6nW,发光峰值在758nm处。     

《压电换能器和换能器阵》简评

由栾桂冬、张金铎、王仁乾编著,北京大学出版社出版的《压电换能器和换能器阵》一书,即将与读者见面。 北京大学声学专业多年来一直为高年级和研究生开设换能器和换能器阵课程。在这门课长期教学基础上,广泛征求读者意见,经多次修改,并补充近年来换能器和换能器阵研究方面的成果和分析方法编成这本书。 全书四十多万字分上下两册,共十五章。上册包括第一章至第九章,下册包括第十章至第十五章。第一章简述了压电换能器和换能器阵的发展及这门学科对声学的发展、研究和应用的重要性。第二章系统讲述了晶体的宏观对称性,晶体的弹性、介电性和压电     

换能器的阻抗匹配设计

本文从基本的电学原理，详细推导出变压吕的互耦阻抗及变压器的阻抗变换关系，提出了换能器阻抗匹配较理想的设计方法，在工程设计中较好的实用价值。     

横波换能器的研制

本文从压电介质的基本方程出发,推导了厚度切变模横波换能器的梅森等效电路。进一步得出了适于工程应用的等效电路。介绍了有关晶片电弹常数的测量原理和换能器的研制工艺。     

压电复合材料换能器

压电复合材料是将压电陶瓷与聚合物材料按一定的连通方式、一定的体积百分比和一定的空间分布复合而成的。它可以提高材料的某些压电性能,并具有常用压电陶瓷材料所没有的某些优良性能。在过去的十几年中材料研究者们做了大量工作并取得实用性进展。     

Cymbal换能器的力电性能

研究了Cymbal换能器的力电性能。在简单支承边界条件下,应用压电-弹性理论、克希霍夫薄板振动理论、瑞利-李兹理论和等效电路方法分析了Cymbal换能器的机电特性,给出了Cymbal换能器的近似解和串联共振频率方程,研究了Cymbal换能器在无负载条件下的等效电路及相关参数和Cymbal换能器空腔深度与空腔底部半径的比与谐振频率和机电耦合系数的关系。根据数值分析结果得到最佳机电耦合系数,为Cymbal换能器的优化设计提供了理论依据。