SAW器件叉指换能器δ函数模型的改进

通过对传统SAW器件的叉指换能器(IDT)的δ函数模型进行分析,研究了δ函数模型的改进方法。将一根叉指指条分解成若干个边长为αik的正方形,并把这个正方形而不是整根叉指条看成一个独立声波激发源,表示为基本δ函数单元,这可引入叉指指条宽度及耦合孔径等影响SAW器件性能的因素,仿真分析及实验结果表明,改进后的δ函数模型更适合对变迹加权后的IDT进行精确计算。

声表面波相关叉指换能器的半物理仿真

为方便、灵活地研究相关叉指换能器实物的相关性能,提出了一种基于ADS软件的可对声表面波相关叉指换能器性能进行验证的半物理仿真方法。该方法利用实际器件实测的S参数,在ADS中构建其物理抽象模型,并通过虚拟构建激励信号产生电路,利用ADS瞬态仿真功能,研究实际器件在不同激励信号下的响应,由此分析相关叉指换能器的相关性能。将半物理仿真结果分别与MATLAB理论仿真及阅读器实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。

声表面波单指无内反射叉指换能器结构及其性能分析

根据我们以前的理论,本文提出了一些常用晶体的各种可能的单指无内反射叉指换能器结构,并分析了影响它们性能的几种因素。其中YZ—LiNbO_3,ST—X石英及X,112°YLiTaO_3上的金或金加铬单指结构存在某些缺点,用途受到较大限制,仅适用于带宽较宽及对中心频率准确度要求不太严格的场合。而上述三种基片上的沟槽填铝结构及Y128°LiNbO_3的铝和铝加铬单指结构是比较好的结构,具有比较广泛的用途。最后给出了我们在ST—X石英上用沟槽填铝单指结构研制的一种高带外抑制窄带滤波器的实验结果。

微机械叉指换能器声表面波陀螺

回顾了声表面波(SAW)陀螺发展史,总结了声表面波陀螺设计思想的变迁,重点介绍了一种新型微机械-叉指换能器(MEMS-IDT)声表面波陀螺。它具有适合标准IC工艺生产的简单二维结构,具备体积小、成本低、便于批量生产以及不用真空封装的特点。由于没有普通微机械陀螺的悬浮机构,抗冲击及振动的能力较普通微机械陀螺显著提高。同时,提出了一些迫待解决的问题。

电容加权叉指换能器进化设计

为简化电容加权叉指换能器的设计过程,提出了一种新的设计方法,他将电容加权叉指换能器各指对的两加权电容差值为进化对象,目标频率响应特性和待进化的电容加权叉指换能器的频率响应特性在考虑频率范围内1601个频率点处最大差值的最小值为进化目标,通过排序选择、交叉和变异等遗传操作自动进化出符合任意给定性能要求的电容加权叉指换能器。进化实验结果表明,进化设计得到的电容加权叉指换能器频率响应几乎与任意给定的频率响应特性重叠,进化设计方法正确、高效、实用性强。

镜像阻抗连接叉指换能器制作低损耗声表面波滤波器浅探

介绍了镜像阻抗连接叉指换能器制作低损耗声表面波滤波器的基本原理，给出了研制的在同一种基片上采用不同的镜像阻抗连接叉指换能器制作的不同带宽的低损耗声表面波滤波器，并且可从结果中看到带内波动≤０．３ｄＢ。

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.

声表面波叉指换能器的研究与设计

声光可调谐滤波器的设计,关键是它的各个模块,包括光波导、模分离器、声波导和叉指换能器的参数设计。设计了叉指换能器各个参数,并对其射频驱动电路和匹配电路给出了设计思路,其中电路控制系统以单片机AT89C52为主控制器,在频率为158 MHz频谱仪上得出了频率合成器的测试结果。

抽指加权叉指换能器进化设计

为克服传统方法设计抽指加权叉指换能器的繁杂性,提出了一种全新的抽指加权叉指换能器的设计方法,它模仿生物进化规律,将所设计的抽指加权叉指换能器进行二进制编码,并根据任意给定的目标频率响应曲线和抽指加权叉指换能器的频响特性构造适应度函数,同时考虑抽指加权叉指换能器的指条抽取后的邻近效应,通过排序选择、一点交叉和变异等遗传操作,自动进化出符合任意给定频率响应特性的抽指加权换能器。进化实验结果表明,该设计方法正确有效、实用性强。

电学端口串联叉指换能器连接分析

通过巧妙的矩阵变换,避开了复杂的公式推导,成功解决了电学端口串联叉指换能器中级联的P矩阵合成问题。该方法直接从耦合模出发,根据各段换能器电学端口参量的实际关系,可综合考虑过去方法中忽略的因素,提高了计算的精度。用此方法分析倾斜指结构的宽带低插损声表面波滤波器,并和过去的近似方法计算的结果进行比较,在X-112°YLiTaO3基片上制作了滤波器,试验结果和该文方法计算的结果相吻合。

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。

跨层叉指换能器对复合膜SAW器件影响的研究

利用COMSOL有限元软件建立了复合膜声表面波(SAW)器件结构,并将通常使用的平面叉指换能器(IDT)更新为跨层布局形式。通过COMSOL软件对新结构进行了模态分析与频率响应分析,计算了机电耦合系数,研究了异性电极间距与同性电极间距的改变对复合膜SAW器件产生的影响。结果表明:跨层IDT布局形式,可以在现有制备条件与水平不变的前提下,大幅度降低器件尺寸,提高特征频率。

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.

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。

基于遗传算法的抽指加权叉指换能器进化设计

提出了极性抽指加权叉指换能器设计的新方法,克服了传统设计方法的繁杂性。将极性抽指加权叉指换能器作为染色体,通过独特的(-1,1)的二值编码,以目标频率响应曲线和待进化的叉指换能器频率响应曲线在考虑的频率范围内的1601个采样点的误差值为进化目标,对种群中的染色体进行选择、交叉和变异等遗传操作,自动进化出符合目标要求的极性抽指加权叉指换能器极性加权状况。进化实验结果表明,应用本文提出的进化方法设计出的极性抽指加权叉指换能器的频响曲线与目标频响曲线基本重合,达到设计要求,进化设计方法效率高,实用性强。

用δ函数模型分析叉指换能器的频率响应

用δ函数模型分析了ＳＡＷＦ叉指换能器的频率响应。

叉指换能器形状对声表面波气体传感器谐振频率的影响

声表面波即沿着弹性固体表面传播的声波,由于声表面波对外界环境极为敏感,广泛用于各类物理量、化学量的测量。声表面波传感器具有高精度、高灵敏度、数字化、易批量生产、体积小、质量轻、功耗低等优势,且可实现无线无源传感,具有广阔的应用前景。文章分析研究了不同敷金比和不同电极厚度对器件性能的影响,实验表明敷金比和电极厚度越大,沉积效应就越显著,器件性能受其影响就越严重,因此,在设计、制造声表面波器件时需要着重考虑这两个因素。

多层SAW器件叉指换能器错层布局研究

利用COMSOL软件建立了采用平层叉指换能器(IDT)布局及错层IDT布局的两种多层声表面波(SAW)器件模型,通过有限元法分别计算了两种模型在不同的薄膜层厚度、电极间距条件下的特征频率、机电耦合系数以及导纳比,并将这些结果进行了对比分析。结果表明:采用错层IDT布局的多层SAW器件在保证器件性能的条件下,结构尺寸可以缩小一倍,同时也降低了继续提高多层SAW器件特征频率的难度。

叉指换能器新的等效电路模型及其PSPICE仿真

声表面波器件PSPICE仿真是包含声表面波器件电子系统设计的难点,文章提出了适于PSPICE仿真的叉指换能器新等效电路模型,它应用LC网络等效Mason等效电路模型的复阻抗,由Y导纳矩阵推导计算声表面波器件的二阶效应频率特性,根据电路理论综合出与Y矩阵得到的声表面波器件二阶特性相同的等效电路,并与主信号叉指换能器等效电路模型叠加,PSPICE仿真结果与实验结果在中心频率处插入损耗和带宽相符。

抽指加权叉指换能器PSPICE仿真

为了能够采用EDA工具设计含高性能声表面波器件的电子系统,研究了直接应用PSPICE仿真抽指加权叉指换能器的仿真方法.它根据抽指加权叉指换能器抽指位置,结合抽指后的相邻指条特点,推导了不同抽指方式下指对等效电路模型,并与其余指对等效电路进行声学端级联、电端并联得到抽指加权叉指换能器总的等效电路模型,仿真结果与实测结果基本相近.