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。     

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.     

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。     

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     

抽指加权声表面波滤波器的设计方法

描述了用抽指加权叉指换能器制造声表面波滤波器的特点和设计抽指加权换能器的方法.列举了利用两个换能器都加权的办法很方便地获得了旁瓣抑制大于40db的滤波器.最后讨论了进一步发展的方向.     

基于电荷分布的分裂指叉指换能器模型研究

普通单电极叉指换能器由于相邻两个电极反射的波会同相位加强,它的指边缘反射明显,从而在声表面波器件中形成电极内反射干扰。为了尽量减小这种二阶效应,可以采用分裂指叉指换能器(亦称双电极换能器)。该文从场理论出发,得到叉指表面电荷分布函数,通过对电荷分布函数进行傅里叶变换,得到分裂指叉指换能器的一种新的数学解析模型。它可以准确地反映考虑临近效应后分裂指叉指换能器基频和谐振频率响应。     

GHz级SAW滤波器的实现—双谐频叉指换能器

为了提高叉指换能器的工作频率和克服亚微米工艺带来的困难，科研工作者提出许多不同的设计方法。在１９９５年的《准谐频叉指换能器》一文的成功设计方法的基础上，我们进一步改进提出了双谐频叉指换能器ＤＨＩＤＴｓ的设计方法，使得工作频率同时处于元因子和阵因子的谐频上。由于其更宽的指条宽度，更好的旁瓣抑制性能和低损耗，使之更适合于高频ＳＡＷ器件。本文给出了双谐频叉指换能器的设计过程，理论计算与实验结果，表明理论     

自适应抽指加权技术

在传统的抽指加权技术基础上,该文提出了一种自适应抽指加权技术.通过计算确定抽指加权的起始位置和加权数值,能对切趾换能器进行部分指条的抽指加权.研究结果表明,根据该文提出方法研制的一款声表面波滤波器,其频率为61.60 MHz,—1 dB相对带宽为3.7％,带外抑制大于45 dB,矩形度为1.4,器件的综合性能得到改善.     

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.     

用于声表面波滤波器频响旁瓣抑制的修正汉明窗技术

本文提出了一种新技术,可以提高SAW滤波器频响的旁瓣抑制,同传统的标准加权归一化方法相比有三倍的改善。这一技术可以增加3dB带宽,SAW滤波器的输入叉指换能器（IDT）等值加权,而输出叉指换能器具有修正的汉明窗结构。     

声表面波滤波器进化设计

提出了一种全新的设计方法,它以声表面波滤波器中心频率处的插入损耗和旁瓣抑制作为寻优目标,通过选择、交叉和变异等遗传操作,自动生成声表面波滤波器的输入和输出叉指换能器所有指条长度,并给出中心频率处的声表面波滤波器频率响应。与典型的等周期、等指长的声表面波滤波器相比,采用进化方法设计,极大地提高了滤波器频率响应性能,旁瓣抑制得到了改善。所作的研究具有较强的实用价值。     

Miniature surface-acoustic-wave filters

An introduction to Surface-Acoustic-Wave (SAW) devices-their operation, advantages, and applications--is presented. The process of design and realization of high-performance SAW filters is examined from initial specifications to final device operation. Several techniques drawn from a variety of disciplines illustrate the implementation of finite impulse response SAW frequency functions. Material properties, transducer weighting, and computer-aided design are treated. An example of the design and testing of a 321-MHz 0.35-percent bandwidth, 65-dB sidelobe, 15-dB insertion loss filter is presented.     

谐振频率可调式PVDF膜声频定向换能器

提出了一种谐振频率可调的聚偏二氟乙烯(PVDF)膜声频定向换能器的结构设计方案,用以解决困扰声束扬声器输出功率低的问题,并通过理论研究给出了该类换能器主要设计参数的理论计算公式。实际制作出的换能器频率测试结果表明,采用该方法能得到符合预期设计要求的较为精确的换能器谐振频率,这对于缩短声束扬声器的研发周期、降低开发成本、提高输出功率都具有较为重要的意义。     

A weighted least squares algorithm for quasi-equiripple FIR and IIRdigital filter design

It has been demonstrated by several authors that if a suitable frequency response weighting function is used in the design of a finite impulse response (FIR) filter, the weighted least squares solution is equiripple. The crux of the problem lies in the determination of the necessary least squares frequency response weighting function. A novel iterative algorithm for deriving the least squares frequency response weighting function which will produce a quasi-equiripple design is presented. The algorithm converges very rapidly. It typically produces a design which is only about 1 dB away from the minimax optimum solution in two iterations and converges to within 0.1 dB in six iterations. Convergence speed is independent of the order of the filter. It can be used to design filters with arbitrarily prescribed phase and amplitude response     

Weighted least squares near-equiripple approximation of variable fractional delay FIR filters

The weighted least squares (WLS) method is a well-known method for designing a finite impulse response (FIR) filter. And some authors have reported that if a suitable frequency response weighting function is used to design the filter, the WLS method can produce an equiripple result. However, the weighting function for minimax optimality of WLS design is hard to derive analytically. By an iterative method with an adjustable elaborately constructed weighting function, this idea is extended to design a near-equiripple variable fractional delay FIR filter. The proposed method is superior to the fixed-weighting WLS design in the peak absolute error by about 6.6874 dB. The algorithm converges very rapidly. From the simulation, it typically produces a design which is only about 1 dB away from the truly equiripple solution in two iterations and converges to within 0.0056 dB in eight iterations.     

超声轴承用压电换能器结构设计与有限元分析

提出了一种超声轴承用新型径向挤压式压电换能器,对换能器的机电特性进行了有限元分析。明确了有限元建模方法,从模态分析角度分析压电换能器的谐振频率和径向最大振幅,依据模态分析结果对压电换能器的幅频特性进行谐响应分析,采用正交试验法对换能器结构进行优化设计,制作最佳结构压电换能器样机,并进行工作频率测试。实验结果表明,换能器径向振动谐振频率的有限元计算值与实验结果具有良好的一致性,证明了有限元计算的正确性,为超声轴承用压电换能器的设计研究提供重要价值。     

基于幅度加权的预失真线性调频超声编码激励

为了提高医学超声成像的轴向分辨力和确保对比度,该文提出一种基于幅度加权的预失真线性调频编码新方法.该方法将线性调频发射信号幅度加权技术和回波信号旁瓣抑制技术相结合,一方面补偿超声探头对发射信号的影响,使得回波信号的带宽不局限于探头,提高轴向分辨力;另一方面消除发射信号幅频特性的菲涅耳波纹,提高发射信号的带宽并采用失配滤波器进行脉冲压缩,实现旁瓣抑制,确保成像对比度.仿真结果表明:相对恒包络线性调频编码,预失真线性调频编码方法不仅提高了轴向分辨力,而且最大旁瓣幅度减小至-48 dB以下,满足医学成像对比度要求.FieldII仿真B超图像结果表明:恒包络线性调频和预失真线性调频编码方法的轴向分辨力分别是0.35 mm和0.25 mm.     

Design of Unapodized Surface-Wave Transducers with Spectral Weighting

The technique commonly employed to provide a wide-band surface-wave transducer with a specific conversion loss as a function of frequency uses the linear frequency-modulation (LFM) (quadratic-phase) design. This provides the necessary dispersion, and anodization is then employed to obtain the required conversion loss. In some applications the anodization presents complications in that the beam generated has nonuniform width, and diffraction and phase-front problems can result. An alternate technique is described that relies on varying the number of effective transducer elements as a function of frequency to provide the conversion-loss variation. As examples of this technique, a flat bandpass filter for a nonlinear convolver and a very large fractional-bandwidth transducer (with spectral weighting to provide sidelobe control) for a memory application are described.