具有片上电感的改进型梯形声表面波滤波器

针对小体积声表面波(SAW)滤波器性能受封装影响较大的问题,提出了一种新型SAW梯形滤波器电路拓扑结构。通过分析滤波器高频受封装影响造成的远端抑制上翘的现象,从电路结构出发,改变版图设计,实现了片上电感。采用传统梯形滤波器结构和利用纵向耦合双模谐振器型滤波器(DMS)特殊接地结构相结合的电路拓扑结构,有助于提高带外抑制和设计灵活性。在标准的42°Y-X钽酸锂(LiTaO_(3))基板上制作滤波器,通过仿真分析得到中心频率2580 MHz、带宽50 MHz、插入损耗小于2.5 dB的高阶梯形射频SAW滤波器的最优拓扑结构。测试结果表明,通过改变电路拓扑结构关键参数和引入新的传输零点,可改善在高频段内的带外抑制特性。

声表面波滤波器温度敏感性仿真研究

针对不同温度场情况下任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的温度敏感性精确计算问题,首先将温度场以热应力、热应变的方式耦合声/电本征方程并考虑封装模型的电磁因素,再结合分层级联算法和全波仿真技术,计算任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的温度敏感性,实现不同温度作用下SAW滤波器频率响应曲线、频率温度系数(TCF)值、损耗、带宽及带外抑制等性能的综合分析。通过41°Y-X LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si_poly/Si(111)复合衬底SAW滤波器的优化设计与研制,其设计优化结果与实验结果吻合较好,验证了该方法的有效性和可行性。

基于有限元法和色散COM模型的声表面波滤波器联合仿真

针对任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的精确快速设计问题,该文基于声/电/磁多物理场耦合全波仿真平台,结合基因遗传优化算法和通用图形处理器(GPGPU)加速技术,利用有限元分层级联精确模型(HCT)优化设计梯形谐振器,色散COM模型优化设计纵向耦合谐振器,实现了任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的正向设计与优化。通过42°Y-X LiTaO_(3)常规SAW滤波器的优化设计与研制,设计优化结果与实验结果吻合较好,验证了该方法的有效性和可行性。

用于ETC系统的扇形声表面波滤波器设计

该文设计了一款用于电子不停车收费系统(ETC)的声表面波(SAW)滤波器。该款滤波器采用3-1-3分节的电容加权结构和电极宽度控制(EWC)的换能器单元结构,基片材料为128°Y-X铌酸锂。通过对滤波器外围匹配电感、换能器反射指结构和膜厚的优化,实现了滤波器小插入损耗和高阻带抑制,制作滤波器的中心频率为40 MHz,插入损耗为-7.5 dB。该文突破常规设计方法,采用在扇形结构中换能器全抽指加权SAW滤波器的设计手段,使器件最终满足ETC项目使用要求。

声表面波（SAW）中陀螺效应的理论研究

本文从定性、定量分析哥氏惯性力对声表面波传播特性的影响，详细推导了声表面波传播速度的改变量与各向同性传播介质旋转角速度的关系．并与光学中的法拉第（Ｆａｒａｄａｙ）效应相比，进一步说明了ＳＡＷ陀螺效应的产生原因。

声表面波天平检测卫星污染

通过对声波表面天平历史发展、声波天平传感器类型、声表面波器件、声表面波传感器原理和特点的阐述,讨论了其在空间监测卫星污染的可行性,通过对该项技术的深入研究后表明,声表面波技术可应用在污染敏感卫星的微量监测领域。该项技术在空间环境监测方面具有广泛的应用前景。

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200 MHz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℃)下具有与理论相近的电压灵敏度(22.4 kHz/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。

浮动零点及其在声表面波（SAW）传感器中的应用

温度是影响传感器精度的重要因素。本文介绍一种新的温度误差校正方法，即浮动零点法。该方法以差动原理和浮动座标为基础，是实现温度校正较为理想的方法。

声表面波(SAW)传感器断路器触臂安装方式可行性研究

由于高压开关柜过热问题引发的供电安全事故时有发生,然而高压开关柜全部为金属密封结构,其发热导电部位被金属遮挡,常规的红外测温手段无法对其内部情况进行测量,因此在开关柜内部安装在线测温装置成为一种有效手段。声表面波(SAW)测温技术具有无源无线、运行可靠性高、维护工作量小等特点,是目前应用较为广泛的高压开关柜测温技术手段。但是不同厂家生产的SAW传感器安装位置与方式不一,不同的安装方式对测温结果的有效性和系统安全性带来了影响。文中针对声表面波(SAW)传感器手车开关导电臂安装方式的可行性进行了分析和论述。通过工频耐压试验、雷电冲击试验和局部放电检测验证了该安装方式的绝缘安全性能。另外通过对开关柜和手车开关整体做温升试验,从而验证手车开关导电臂安装方式下SAW传感器温度监测数据的准确性、实时性和有效性。

国际电工技术委员会(IEC)标准——声表面波(SAW)滤波器

1)本标准介绍由IEC技术委员会制订的关于一些技术问题的正式决定或协定,其中有些决定或协定对各国标准委员会都有一定的利益,这些决定或协定尽量准确地表达了国际上处理这些技术问题的一致意见.2)这些决定或协定具有国际通用的推荐形式,因而可为各国标准委员会所接受.3)为促进国际统一,IEC希望,在正常条件允许的情况下,各国标准委员会都采用IEC推荐的各国标准文本.当然。

双通道声表面波(SAW)力传感器的研究

本文讨论了SAW力传感器的基本工作原理。导出了SAW力传感器的测量方程,并对SAW力传感器进行了实验研究。该实验采用双通道结构,从而实现了传感器的自动温度补偿。传感器所用的敏感换能元件是SAWR(SAW谐振器),其标称谐振频率为213MHz。实验表明SAW力传感器的输出频率与待测力之间具有确定的线性关系,该传感器在—21～+25℃温度范围内具有良好的温度稳定性。

基于声表面波技术的高压开关柜温度监测系统

高压开关柜温度监测系统是保障开关柜可靠运行的重要部分,该文论述了基于声表面波(SAW)的温度监测技术,提出了一种基于SAW技术的测温系统,给出传感器的压电材料、设计结构和阅读器的结构图。目前该系统已在110kV以上变电站应用,运行稳定、效果良好。

声表面波压力传感器温度误差及补偿方法研究

要提高声表面波压力传感器的测量精确度 ,温度补偿是主要难题。尽管目前有许多补偿方法 ,但其效果不佳。采用软件方法进行温度补偿的研究在国内外已成热点 ,但选用神经网络对SAW压力传感器进行温度补偿尚罕见报道。本文以CSF - 10型SAW压力传感器为研究对象 ,通过理论分析和实验 ,得到了SAW压力传感器的温度特性曲线 ,又经现场实际操作 ,BP神经网络对SAW压力传感器温度补偿的效果良好 。

时间延迟型声表面波无源传感器的无线访问

介绍了一种基于无源声表面波（ＳＡＷ）器件的无线传感器．作为敏感器件的 ＳＡＷ器件由作为换能器的 ＩＤ－Ｔａｇ和一组反射栅组成．由访问系统发射出的电磁波通过 ＩＤ－Ｔａｇ在 ＳＡＷ器件上激励起声表面波，此声表面波在器件表面传播，被ＳＡＷ器件本身状态参数调制后，反射回波再通过ＩＤ－Ｔａｇ转变成电磁波向空间发射．因此对访问系统接收到的回波信号进行分析即可得到被测量。即实现了无线传感．由于以ＳＡＷ器件为敏感元件可以研制各种各样的物理量、化学量传感器，这种无线访问传感系统可在各种场合得到应用．

声表面波谐振型气体传感器的研究

分析和设计了声表面波谐振型气体传感器的叉指换能器和反射栅的最佳结构,研制了ST切石英基底的双端对声表面波谐振型气体传感器,研制了一种高稳定性的振荡器电路。用所研制的ST切石英基底,谐振频率148.5 MHz,敏感薄膜为酞菁铜的双端对声表面波谐振型气体传感器进行了NO_2气体传感检测实验,检测了传感器声表面波振幅的变化,其优点是传感器的声表面波振幅的温度波动远小于通常传感器所检测的声速,提高检测温度稳定性。实验结果证明了所研制的器件具有很好的实用性。

一种声表面波器件的新型晶圆级封装技术

总结了声表面波(SAW)器件传统封装技术中存在的问题,提出了一种SAW器件新型晶圆级封装技术。采用一种有机物干膜,分别经两次压膜、曝光和显影完成了对SAW芯片在划片前的封装,并用实验进行了验证。实验结果表明,本技术具有在不改变叉指换能器(IDT)质量负载的情况下同时具备吸声的功能,改善器件的带外抑制能力,增强了产品的一致性和可靠性。本技术在SAW器件的封装方面有广阔的应用前景。

带有温度检测的声表面波气体传感器

设计并分析了一种新型多参量声表面波传感器.相比于传统的气体传感器,设计通过两组声路可以对气体与温度同时进行检测并直接显示被测数据.设计解决了不同温度下器件对气体敏感度不同而导致的测不准问题.实验中分别使用了中心频率为99.85 MHz和174.5 MHz的声表面波器件对气体和温度进行了检测.对理论及实验结果进行了讨论分析,实验数据与理论推导结果相吻合.

基于声表面波技术实现微通道内微流体的融合

提出了一种新的油相微通道内微流体融合方法。在128°YX-LiNbO3基片上光刻叉指换能器(IDT)和反射栅,模塑法制作的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微通道贴合于压电基片的声路径上,在PDMS微通道内采用微量进样器注入石蜡油和待融合微流体。经功率放大器放大后的射频(RF)电信号加到IDT上,激发声表面波(SAW),驱动微通道内的待融合微流体,实现其融合。实验结果表明,在SAW作用下,微通道内微流体的融合决定于加到IDT上RF信号功率、待融合微流体直径和待融合微流体间距。

声表面波应变传感器的温度补偿方法研究

针对声表面波（SAW）应变传感器在测量应变过程中易受温度干扰的问题,提出了一种温度补偿法。在原有SAW应变片的基础上增加补偿片,用于补偿温度变化引起的附加应变值。实验结果表明,在-20-100℃范围内,未经补偿的应变传感器由温度引起的附加应变量最高为600με,补偿后附加应变量最高为43με,温度干扰得到抑制,验证了该温度补偿法的可行性。

无源无线声表面波压力传感器研究

无源无线传感器可对快速移动或旋转等环境下的物体进行参数测量,具有无源无线等优势。为此,采用声表面波(SAW)技术和无线射频技术研究实现了一种结构简单的无源无线声表面压力传感器。基于CC1101无线射频模块实现对SAW压力传感器感知信息的无线接收。推导出CC1101射频收发模块的阻抗匹配网络的传递函数,通过MATLAB和Multism软件进行分析和仿真,确定了匹配网络的元件参数,使射频模块工作频率可调;设计并实现了传感器样机。试验结果表明,该无源无线SAW压力传感器具有精度高,稳定性好的特点,为其工程化提供了依据。