一种采用IDT技术的新型高频声体波换能器

压电晶体一液体界面的叉指换能器在一定频率的电信号激励下将仅向液体介质中辐射声体波，可将这一效应用于高频声体波超声换能器的制作。通过分析与计算压电晶体一液体的界面有效介电常数虚部，可确定出叉指换能器仅向液体中辐射声体波的表面慢度。根据待激发声体波的频率和慢度，可得到叉指换能器仅向液体中辐射声体波时的周期。考虑到叉指换能器直接接触液体并向液体中辐射声体波，可在叉指换能器表面敷设一层SiO3薄膜以保护电极。该类换能器的最大优点是不需匹配层而直接向液体中辐射声波，其工作频率上限原则上只受声表面波工艺限制。设计并制作出频率为31．5MHz的声体波超声换能器，实测了频响，与理论相符。     

有液体层负载时压电薄板中兰姆波的传播特性

对有液体层风载时压电薄板中兰姆波的传播特性进行了理论研究和数值分析,给出了兰姆波相速、叉指换能器激发兰姆波的机电耦合系数与压电薄板及液体层归一化厚度之间的关系曲线,同时,还探讨了压电薄板的晶体取向和电边界件对兰姆波特性的影响。文中给出了结果,较全面地描述了有液体层负载时压电薄板中兰姆波的传播特性。     

单双叉指换能器的一种新算法

声表面波叉指换能器的分析是换能器分析中的重要方面。对此方面的分析已有单双叉指换能器具有激发二次谐波的作用，但过去所用的方法往往过于繁锁。本文针对单双叉指换能器，从叉指表面电荷分布函数出发，得到该结构的一种新的数学解析模型。该模型能清晰地描述单双叉指结构的二次谐波响应，及叉指的邻近效应对其频响的作用。基于该模型对叉指的频响理论分析的结论与过去的结论及实验结果较为吻合。这一模型对于综合叉指的二阶效应进行单双叉指的设计具有一定的意义     

用叉指换能器制作高频声体波换能器的理论研究

从理论上介绍一种利用叉指换能器制作高频声体波换能器的方法，具有结构和工艺简单，声波模式纯度较高，换能损耗较小和容易消除各种反射波影响的特点。     

声表面波叉指换能器的一种新设计方案

采用时域上对脉冲响应直接奇偶分解与校正函数相结合的方法设计叉指换能器.并利用几何刻图数据计算理论频响.理论和实验证明,该方法对频响能进行精细调整.所计算的频响比用常规方法计算的精度高,与实验值吻合更好.可用于各种带宽的滤波器设计.     

一种采用IDT技术的新型微量液体密度传感器

新型微量液体密度传感器采用压电基片-液体层-压电基片结构。两个叉指换能器(IDT)分别位于压电基片-液体层-压电基片的两个液固界面上,压电基片保持平行且两个IDT处于相对的位置。一定条件之下第一个IDT在射频脉冲的激励下可只向液体层中辐射出高频超声脉冲,该超声脉冲在液体层中来回反射。液体层中来回反射的超声脉冲每次入射到起接收作用的第二个IDT上均有一个电脉冲信号输出。液体层密度值可用超声脉冲在液体层内来回传播一次的声时变化予以表征。通过测量第二个IDT输出的前两个电脉冲信号之间的时间间隔变化,即可得到相应的液体密度值。实验结果表明,采用压电基片-液体层-压电基片结构的微量液体密度传感器的敏感程度至少可达10-5g.cm-3/ns量级。     

一种新型扭转振动压电陶瓷超声换能器

研究了一种新型扭转压电陶瓷超声换能器.基于机电类比原理,对切向极化的压电陶瓷薄圆环振子的扭转振动特性进行了研究,建立了其机电类比等效电路模型,从等效电路得出了环形振子的扭转振动频率方程的解析式及共振频率的计算公式.在此基础上,分析了换能器的共振与其几何尺寸间的关系;并利用有限元方法对压电陶瓷薄圆环扭转振动模态进行了分析.结果表明,在换能器压电陶瓷圆环内外半径比增大时,共振频率随之增大.     

声表面波非线性相位叉指换能器的设计

论述用“积木式”方法,采用均匀条宽和间隔的叉指结构,实现对群时延有特殊要求的声表面波叉指换能器的设计原理和方法.在时域上引入了不同群时延的窄带校正函数.对幅频特性和群时延特性进行精细调整.研究了机辅设计程序.实验表明,该程序对设计各种幅频和相频特性的IDT是行之有效的.     

一种新型柔性夹持高频超声换能器设计

为了提升高频超声换能器输出振幅与超声能量的传输效率,该文提出了一种新型柔性夹持高频超声换能器,并基于模块化设计思想,综合机电等效法、四端网络、有限元分析及柔度分析技术,系统建立了此类型高频超声换能器的设计方法,制作了换能器样机,搭建了换能器电学、动力学特性测试平台。激振实验表明,柔性夹持换能器输出端稳态振幅较传统夹持换能器提升了38.55%。换能器输出端动态振幅信号时域、频域分析结果表明,将柔性铰链机构和传统法兰夹持结构相结合,通过引入柔性转动副,柔性夹持换能器超声能量传递效率提高了5.16%。这表明柔性夹持法兰能够提升夹持结构的运动解耦能力,具有一定的应用前景。     

一种新型自发自收式双频超声换能器

设计并制作了一种新型自发自收式双频超声换能器,其由高频压电片、中间层、低频压电片和背衬层所组成,可激发高频超声纵波,并同时接收高频超声纵波的基波分量和相应的静态分量。在聚苯硫醚和硅橡胶样品中分别对试制的自发自收式双频超声换能器进行了超声实验研究。实验结果表明,所设计的双频超声换能器,能有效地激发高频超声纵波,并实现对高频超声纵波的基波分量和静态分量的同时接收。特别地,当高频超声纵波信号在高声衰减材料中被完全衰减时,仍可实现对超声静态分量的有效接收。     

一种超声换能器阻抗匹配的研究

为了便于探鱼声纳更好的应用于小渔船,其换能器基阵应简易轻便,易于安装,因此把换能器的匹配网络放在干端,减小换能器基阵的体积与重量。为解决长线传输过程中换能器的阻抗匹配,提出了一种匹配方法,在实际应用中很好地解决了超声换能器的宽带阻抗匹配。     

医学超声换能器

超声在医学上有手术、理疗和诊断用途.手术和理疗采用高功效的狭带陶瓷换能器.在诊断用途上往往需要短脉冲,并且要将换能器与负载精心地匹配.本文介绍了医学超声换能器的材料、振动模式、匹配层、衬底材料以及旁瓣问题.另外,对换能器的类型及其安全性也作了简要的说明     

一种单指无内反射结构换能器的频谱分析

采用叉指换能器的脉冲响应模型，建立了三指群和四指群分组单指无内反射结构换能器的脉冲响应解析表达式，并在此基础上通过付氏级数分解，分析了该结构的频谱特性，最后给出了实验验证结果．     

叉指对数对阶梯形叉指换能器的频响特性研究

阶梯形叉指换能器具有频响性能好,设计简单等特点,为了能在实际应用中对阶梯形叉指换能器进行灵活设计,首次采用改进的δ函数模型对阶梯型叉指换能器进行建模,并通过Matlab软件进行仿真分析,研究了叉指对数对阶梯形叉指换能器频响特性的影响。分析结果表明,阶梯形结构在叉指换能器中所占比例越大,叉指换能器的主峰曲线越好,旁瓣抑制程度也越好。该研究结果对高性能声表面波器件的设计研究具有很强的实用意义。     

叉指换能器模型对声表面波滤波器的影响及其设计考虑

本文论述了叉指换能器(IDT)模型对声表面波滤波器(SAWF)综合设计的影响;指出了现有综合设计方法共同存在的问题;并提出了一种新的设计思想和方法。该方法能将IDT的物理模型直接纳入SAWF综合设计之中,并能消除现有方法不可避免存在的器件实际响应与设计目标响应之间的偏离,提高SAWF的设计精度。     

一种低损耗声表面波滤波器

本文从声表面波滤波器的基本原理出发，介绍了我们研制的低损耗声表面波滤波器，给出了实验结果，经实验证实有较好的频率特性。     

声表面波器件叉指换能器的制作技术

声表面波器件的制造关键在于如何制作叉指换能器，特别对于GHz频率以上的器件,亚微米线宽如何控制是声表器件能否制作成功的关键。本文提供了其制作工艺流程及要点。