用于射频滤波器的LN单晶薄膜XBAR的性能研究

基于铌酸锂(LN)薄膜的横向激发体声波谐振器(XBAR)能够兼具大机电耦合系数(K²)和高谐振频率(f)特性，有望满足5G应用的频段要求。然而，常规LN薄膜单层XBAR结构的温度稳定性较差，频率温度系数(TCF)较低。该文提出一种具有SiO₂温度补偿层的SiO₂/LN双层结构XBAR，并建立了精确分析层状结构XBAR的有限元模型。理论分析表明，该双层结构XBAR上激励的主模式是一阶反对称(A1)兰姆波。通过合理优化结构参数配置，能够获得高谐振频率(f~4.75 GHz)和大机电耦合系数(K²~8%)，同时其温度稳定性也得到显著改善(TCF~-36.1×10^-6/℃)，相较于单层XBAR结构提高了近70×10^-6/℃，这为研制温补型高频、大带宽声学滤波器提供了理论基础。     

一种用于水声材料设计的动态参数测试方法

针对提高水声材料设计中动态参数输入精度的问题，提出了一种复杨氏模量及泊松比准确测试方法。对于复杨氏模量测试，通过将Williams-Landel-Ferry(WLF)方程引入到Havriliak-Negami(H-N)模型中，采用信赖域反射算法对未知参数进行拟合得到材料参数宽频域主曲线。对于泊松比测试，根据同一材料不同形状因子表观杨氏模量之比与泊松比存在唯一量化关系的特性，仅通过两种不同形状因子试样的准静态有限元模拟，获得表观杨氏模量比值与泊松比量化曲线。因此，根据橡胶样品表观杨氏模量测试结果，可以直接利用局部加权回归获得其泊松比。最后，将前述材料制成直径为55 mm、厚度为50 mm的声管样品，放置在水声管中进行吸声系数测试。同时，把橡胶的复杨氏模量和泊松比的测量结果输入到水-橡胶-水分层介质模型中进行吸声系数计算。结果表明两者吻合，验证了上述测试方法的正确性和有效性。     

深海直达声区中大深度声场水平纵向相关特性

深海直达声区中大深度声场水平纵向相关特性对海底水平阵阵形设计和相应的信号处理技术具有重要参考意义。基于2016年南海冬季一次深海不完全声道声传播实验，分析大深度声场特性及水平纵向相关性，对深海直达声区中大深度声场水平纵向相关性进行理论研究和数值仿真。结果表明：大深度声场的水平纵向相关半径与声能量高低无关，直达声区中大深度声场的干涉特性导致声场水平纵向相关系数存在振荡结构，声场水平纵向相关半径与声场传播损失的振荡周期一致，振荡周期越大，水平纵向相关半径越大；直达声区中声场水平纵向相关半径的大小随声源频率和声源深度的增大而变小，直达声区中近距离处声场水平纵向相关半径受接收深度变化影响较小，但在远距离处随接收深度的增大而增大。     

基于深度学习的两阶段联合声学回波和混响抑制技术

在现代通信系统中，通信语音的质量和可懂度会被回波与混响严重损害，人与人之间的交流因此会被严重干扰。为了同时消除回波与混响的负面影响，本文提出了一种基于深度学习的两阶段联合声学回波和混响抑制系统。该系统逐步地消除加性声学回波与多径效应产生的混响干扰，从而获得目标语音。系统首先使用基于理想比值掩蔽（Ideal Ratio Mask，IRM）的模型去除与目标信号不相关的声学回波，紧接着对于与目标信号强相关的混响干扰，系统通过利用一个基于“隐掩蔽”的谱映射模型将其去除。两阶段模型最后进行联合训练以获得更好的系统性能。一系列不同声学环境下的实验结果表明，本文所提出的系统可显著地消除回波与混响干扰，从而极大地增强了目标语音的语音质量与可懂度。      

大气次声源定位算法及误差分析

逐步多通道相关方法是定位次声源的主要方法。该方法会忽略阵元的海拔高度差,从而引入误差。文章分析了基于广义互相关的时间延迟估计算法,讨论了基于时延的平面波入射角定位方法。着重研究了逐步多通道相关方法的误差来源,确定了基于时延的定位方法是产生误差的主要原因,明确了大气次声源定位误差来源于忽略了阵元间的海拔高度差。基于最小二乘法推导了在不考虑阵元高度的情况下计算次声波入射角的方法。对存在高度差的4元中心三角阵型进行了误差仿真实验,在忽略阵元海拔高度差的条件下,各方向入射的次声波角度定位误差最大达到4°,特定阵型的阵元最大海拔高度差与入射角度计算误差成线性关系,并探讨了入射角度计算误差对主要参数和后续定位的影响。     

基于SOI衬底的宽带低损耗声表面波滤波器研究

使用结构为42°Y-X LiTaO₃(600 nm)/SiO₂(500 nm)/Si的SOI衬底，通过抑制横向模式等优化设计，研制了单端谐振器和声表面波滤波器。经测试，谐振器的谐振频率为1.5 GHz，品质因数(Q)值高达4 000；滤波器的中心频率为1 370 MHz，插入损耗为-1.2 dB，1 dB带宽为74 MHz，相对带宽达到5.4%，阻带抑制大于40 dB，且温度系数在-55~+85 ℃时优于-9×10^-6/℃。该产品具有高频、宽带、低损耗、低温漂、高阻带抑制的特点，其性能指标优异，具有很好的实用性。     

船舶压力管路瞬变流特性研究

船舶液压系统、纵倾平衡系统等压力管路输送液体结束后,阀门突然关闭,管道内常伴随瞬变流现象并产生强烈的瞬态噪声,这种现象对船舶稳定安全航行、船员舒适生活都较为不利。船舶压力管路内的瞬变流现象以纵倾平衡系统调水过程中的水锤最为突出,因此,基于纵倾平衡系统运行原理,搭建船舶纵倾平衡系统试验台,并进行水锤现象的影响规律试验。试验结果表明：该试验台可有效模拟船舶纵倾平衡系统调水过程的水锤现象,并得到调水压力、阀门驱动压力、管道约束方式、FFT分析等方面对水锤现象的影响规律。     

吸声泡沫玻璃的吸声特性

介绍了吸声泡沫玻璃的主要物理力学性能，对不同厚度、空腔、吸水和拼缝情况对其吸声性能的影响的测试结果进行了分析，对产品的选用提出了建议，并介绍了其主要应用范围。