声表面波石英温度计

据报道,声表面波器件可用以构成温度传感器. 这种温度传感器的原理如下:如果选择合适的基体材料,在其表面制作声表面波延迟线并与外部放大器组成声表面波振荡器,将延迟线部份密封,即构成一种对温度场很敏感的新型温度传感器,当温度改变时即引起振荡频率的偏移.可见,正确选择基休材料是至关重要的.文献报道JCL和LST两种切割     

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。     

热声转换的声表面波电压传感机制

提出了一种基于热声转换的高灵敏声表面波(SAW)电压传感机制并开展实验验证。从传热角度以及微扰理论出发建立了基于热声转换机制的SAW电压传感理论模型,探索了结构参数以及环境因素对SAW电压传感器灵敏度的影响规律。为了验证理论模型,在Y切石英基底上同芯片集成设计MEMS微型加热器与200MHz声表面波器件以制备SAW电压传感器件,并搭建电压测试平台对传感器件开展性能测试。实验结果表明所制备的SAW传感器件电压与频率响应之间具有二次线性关系且在室温(20゜C)下具有与理论相近的电压灵敏度(22.4kHz/V),此外实验获得的环境温度对电压灵敏度的影响规律与理论相符。基于热声转换机制的SAW电压传感器能够显著的提高电压检测灵敏度。     

双色散声表面波脉冲压缩滤波器的加权修正

本文给出了双色散声表面波脉冲压缩滤波器的一种改进的设计方法.这方法是在利用计算机进行器件性能模拟的基础上,修正指长加权包络,得出简单易行的近似设计公式.按此设计公式设计制作了三种脉冲压缩滤波器,实验结果是主付瓣比最好达到37dB.     

二维声表面波压电声子晶体在射频段的时域有限差分法

对二维声表面波压电声子晶体在射频段的带隙特性,进行了时域有限差分法(FDTD)理论推导和计算,并提出实验方法对比验证。FDTD计算模型考虑了压电效应,引入周期边界条件以节省计算空间和时间,采用完全匹配层以解决声表面波在截断边界处的虚拟反射问题。实验上分别设计有/无二维压电声子晶体的两种宽频带延迟线结构,测量两种延迟线的传输系数取差值,得到了二维压电声子晶体的带隙;其中通过时域加窗函数保留一次传输信号,进行干扰信号的去除。以铝/128°YX-LiNbO3二维压电声子晶体为例,该FDTD方法、商业有限元软件COMSOL、实验方法均得到了100⁵00 MHz射频段内的多个带隙,三种带隙对比证明了FDTD计算带隙与实验测量带隙一致,比COMSOL计算的计算带隙精度更高。     

“声表面波信道化滤波器组件”通过鉴定

由中国科学院声学研究所承担的院“八五”军工项目“声表面波信道化滤波器组件”于1996年12月在北京通过了中国科学院组织的鉴定．在现代战争中，电子对抗是一个重要的方面军．电子侦察信道化接收机是所有电子对抗系统的关键．声表面波信道化滤波器组件是由多个声表面波滤波器加上匹配网络组合起来的，有一个输人端和多个输出端．输出信号按频率分路，是信道化接收机中实现信道化功能的关键部件．声学所承担院句＼五”军工项目．研制成频率范围分别为200－350MHZ和350一5O0MHZ两种15信道的声表面波滤波器组件．配套使用时复盖带宽达到300MHZ．在研制过程中，技术上有以下突破：（）采用YllZ”LITaO；基片     

基于声表面波的氢气传感器*

将钯基材料对氢气分子的特异选择性吸附能力与声表面波的快速响应特点相结合,可实现一种快速、高灵敏和低功耗的氢气检测与报警技术。传感器由双通道差分式振荡器与沉积在传感器件表面的声表面波传播路径上的钯基气敏薄膜组成。为提升传感器响应速度,该文探讨了采用钯镍合金薄膜与钯铜纳米线作为气敏材料的氢气传感器响应特性,通过对气敏材料制备方法及参数的优化,研制了两种沉积不同钯基气敏材料的氢气传感器件,并对其性能进行了评测。实验测试结果表明:钯铜纳米线气敏材料由于具有大体积表面积比和多孔结构,大幅提高了SAW氢气传感器响应速度,针对浓度为10%、4%以及0.5%的氢气响应时间可达～2s。     

声表面波器件用在卫星通讯中

据报道,“交响乐”卫星上成功地使用了某些声表面波(SAW)器件来进行电视电话和语言通信.早在1975年,用SAW延迟线做成两种不同的解调器,在巴黎与日内瓦之间进行了通信实验.随后,于1976年又用于巴黎的联合国教科文组织总部与当时在肯尼     

声表面波梯形谐振滤波器级联结构的研究

本对声表面波梯形谐振滤波器4级级联的5种不同级联结构进行了理论分析，计算出了其频响特性曲线。对5种不同结构的特性进行了比较，得出了不同结构在带宽、矩形系数、带外抑制等方面的特性，以期对以后实际器件的设计提供理论根据。     

70MHz声表面波63位M32序列双相编码延迟线

本文叙述研制成功的表面声波63位双相编码延迟线,中心频率为70MHz,编码速率为5Mbit/s,编码长度为12.6μs。 该器件从第33位到63位的编码内容是第1位到第31位编码序列的重复,即构成一个等价平移的M_(32)序列。这是为某种特定的信号处理格局专门研制的器件,在时分多制扩频通信系统中用于实现时钟的快速精密同步。器件制作于ST石英基片上,因而具有良好的温度稳定性,同时为充分发挥SAW器件由于使用平面工艺制作而具有的一系列优点,在设计中实现不同调谐匹配电感仍使器件的插入损耗处于在实用上可以接受的量级。实际测试表明,器件的主要性能指标,即自相关峰值与旁瓣比接近理论值,且在实际使用中已获得良好效果。     

具有单相单向换能器的水平剪切声表面波压力传感器插入损耗特性

为实现水平剪切声表面波压力传感器低损耗设计,系统研究了均匀叉指换能器(IDT)和单相单向换能器(SPUDT)器件的声波能量损耗性能。在确定最优反射系数的SPUDT结构的基础上,建立3D周期性有限元仿真模型,计算器件表面振动位移和双向输出电压瞬态响应。通过对电压信号进行傅里叶变换获得器件模型的插入损耗,并制备两种不同换能器的声学传感器,测试其频率特性和灵敏度。与均匀IDT相比,基于SPUDT器件插入损耗的仿真和实验结果分别降低了5.2 dB和5.6 dB,SPUDT器件灵敏度约为均匀IDT器件的两倍。结果表明,SPUDT能有效降低SH-SAW压力传感器声波能量的单向损耗,提高检测灵敏度,且构建的3D周期性有限元仿真模型有助于声学传感器的声波损耗分析,实现高精度和小型化的声学测量系统。     

表征超大规模集成电路互连纳米薄膜硬度特性的声表面波的频散特性

利用声表面波(SAW)的频散特性来表征超大规模集成电路(ULSI)互连系统中低介电常数(k)薄膜的物性具有准确、快速、对材料无损伤等突出优点.研究了Si(100)衬底上淀积低k薄膜的分层结构中，SAW沿任意方向传播的色散关系.引入坐标变换后，单层薄膜特征矩阵从9阶降到6阶，双层薄膜特征矩阵从15阶降到10阶，大幅度提高了计算速度，有利于生产ULSI过程中的在线监测. 关键词： 超大规模集成电路 声表面波 传输方向 频散特性     

基于反射型延迟线结构的无线无源声表面波测温系统

从传感器核心元件及无线测温雷达的优化设计出发,研制了一种集成电子标签的高性能声表面波(SAW)无线无源测温系统。基于耦合模(COM)理论对作为传感元件的反射型SAW延迟线进行了优化设计,基于仿真结果,实验研制了采用YZ LiNbO_3石英基片的434 MHz反射型SAW延迟线,该器件是由一个换能器与8个反射器构成的反射型延迟线,其中3个反射器用于温度检测,另外5个反射器则用于采用相位编码的电子标签。测试结果显示所研制的反射型SAW延迟线具有良好的时域特性与较高的信噪比,并与理论仿真结果极为吻合。设计并研制了采用步进调频(FSCW)模式的测温雷达,利用高精度高低温箱对所研制的无线无源SAW测温系统进行了无线测试,系统表现出良好的线性特性,测温准确度达到了士1℃以内。     

声表面波卷积器用于信号处理的实验研究

利用所研制的声表面波卷积器对六种不同信号格式的信号(其中一些是在实际系统,如数字通信、雷达等中常采用的),进行了处理,所得结果是比较理想的。这表明声表面波卷积器在高速信号处理中的实用价值。     

亚磷酸铝中温度补偿取向的声表面波特性研究

美国Allied公司(AC)对该公司生长的高质量亚磷酸铝(AlPO_4)单晶的五种切割测量了声表面波速度(v)、电声耦合系数(△v/v)和频率/温度特性(△f/f).理论预测的五种切割取向为:三种单转动切割——球体x轴80.4°、柱体x轴18.5°和x切19.1°;两种双转动切割——双转动A切和双转动B切.取向对应的欧拉角见表Ⅰ.     

声表面波Chirp滤波器及卷积器组成的信号谱分析系统

本文报告了两种声表面波(SAW)器件组成的频谱分析系统及其实验结果.使用SAW Chirp滤波器与SAW卷积器组成两种类似的实验系统,进行了连续波信号、调制脉冲信号、以及上述两种信号同时输入的谱分析,还进行了信号加窄带干扰的谱分析.两种系统获得一致的结果.实验表明,这些系统具有8MHz带宽,可分析10μs时宽的信号,其等效滤波器数目等于80.文内给出一些实验照片. 由SAW器件组成的谱分析系统是一种模拟信号处理系统.它具有结构简单、实时、时带积大、体积小、重量轻及功耗低等优点,是七十年代发展起来的,颇受人们的重视.我们在国内首次实现了由SAW Chirp滤波器或/和卷积器组成的两类系统.     

新的压电薄膜——Ta2O5

据报道,日本Yasuhiko Nakagawa和Yasuo Gomi用磁控反应直流二极管溅射法将Ta_2O_5,沉积在石英基片上,得到了单晶薄膜,并且首次观察到了这种薄膜的压电现象.用叉指换能器在Ta_2O_5薄膜上成功地激发了声表面波.在Ta_2O_5/熔石英基片上,当薄膜厚度h在hk(=2πh/λ)=1.0时,其机电耦合系数k~2=0.5％,它可与熔石英基片上ZnO薄膜的机电耦合系数相比拟. 利用Ta_2O_5单晶的X射线衍射数据,推断出Ta_2O_5     

压电基片与金属点阵厚度对行波模式声表面波陀螺仪检测灵敏度的影响

过低的灵敏度性能一直是声表面波(SAW)陀螺仪的瓶颈问题,对此,提出了一种结合金属点阵用以改善陀螺效应的新型行波模式SAW陀螺仪,并对其性能进行了评价。该结构由双延迟线型振荡器构成,两延迟线平行且反向制作于同一压电基片上,在延迟线的声传播路径上分布铜点阵。结合层状介质中声波传输特性的研究方法分析了两种压电晶体材料、不同金属点阵膜厚对传感器响应的影响,从而为确定陀螺仪的设计奠定理论基础。基于理论计算结果,研制了以128°YX LiNbO3及X-112°Y LiTaO₃为压电基片,铜点阵厚度分别为33000 Å,6000 Å,9000 Å的95 MHz声表面波陀螺仪。为改善振荡器的频率稳定性,延迟线采用了具有梳状结构的单相单向换能器结构。振荡器的测试频率稳定度达到了±5 Hz/h。利用精确速率转台对所研制的SAW陀螺仪性能进行了测试。测试结果表明:采用机电耦合系数较高的128°YX LiNbO₃基片并增加金属点阵厚度均能有效提高陀螺仪的检测灵敏度,所获得的最大检测灵敏度为2.7 Hz/(deg/s)。