基于COMSOL的声表面波标签仿真

以有限元法为基础,利用有限元软件COMSOL对声表面波标签进行仿真。声表面波标签的基片材料为铌酸锂压电单晶,叉指换能器与反射栅采用金属铝电极。通过频率特性仿真,提取了标签的谐振频率和反谐振频率,分析了叉指换能器金属电极对谐振频率的影响,获得了标签的幅频特性曲线。通过回波特性仿真,研究了不同反射栅编码对应的回波脉冲,分析了反射栅金属电极对回波脉冲的影响。     

声表面波器件PSPICE仿真研究

声表面波(SAW)器件难以直接采用PSPICE仿真,对设计包含SAW器件的电子系统带来障碍,该文研究了应用PSPICE仿真SAW器件的原理,它将叉指换能器1个周期段等效电路的复阻抗采用LC串并联网络等效,应用阻抗理论推导LC串并联网络各L、C值,将各周期段等效电路声学端级联、电端并联,结合输入和输出叉指换能器电端外围连接特性,同时考虑压电基片自由表面SAW损耗小特点导出了自行研制的Y型SAW器件的宏等效电路模型,并给出了PSPICE仿真电路描述语句,该器件幅度特性仿真结果与实测结果基本相近。     

基于声表面波传感器的新型频率测量法的研究

传统的频率测量方法不足之处较多,即使用单一测频法在频率的上下限处测量的误差较大。在此设计了一种新型测频法及其测量电路。即利用声表面波带通滤波器对被测频率进行预选,高于中界频率的信号用测频法,低于中界频率的信号用侧周法,试验结果表明新型测频法的硬件电路在辅以高速数字器件后,系统测量精度比传统测频法有相对提高,具有在各个行业推广应用的价值。     

基于EMD的激光声表面波仿真分析

激光超声凭借其具有非接触、信号的信噪比高、灵敏度高、频带宽等特点,在材料的检测方面有着独特优势.本文利用有限元软件针对激光激励声表面波过程进行了数值模拟,得到了声表面波的传播特性;对实际检测信号进行了EMD去噪,得到了去噪后的重构信号,将去噪后的信号同仿真信号对比.结果证明激光超声激发的声表面波主要沿着材料表层向四周发...     

基于纵漏表面波的高频声表面波谐振器研究

移动通信网络的发展使得声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）滤波需要更高的频率和更大的带宽。更高的频率使得传统瑞利波（Rayleigh SAW,RSAW）器件需要更小尺寸,带来制造技术的难题。因此,采用更高波速的纵漏表面波（Longitudinal Leaky SAW,LLSAW）进行高频SAW滤波器的设计。实验表明,相同条件下,LLSAW模式获得达RSAW模式1.8倍的频率,同时也有更高的带宽。还研究了改变质量负载的电极金属化率与厚度对器件工作频率和带宽的影响,结果表明电极金属化率和厚度的增加会降低中心频率,但金属化率过小也会使中心频率下降。同时带宽会受金属化率的影响,而几乎不随电极厚度变化。     

基于ZnO多层结构的声表面波高频器件分析设计

通过有限元仿真,分析基于ZnO/Diamond不同复合结构的声表面波传播特性,包括机电耦合系数、声表面波波速以及温度敏感系数等,同时分析电极厚度对机电耦合系数的影响机理,为适用于不同场合的高频器件的优化设计提供思路,对基于ZnO/Diamond不同复合结构的声表面波器件的设计具有指导意义.     

声表面波器件二阶效应PSPICE仿真

提出了声表面波器件二阶效应的等效电路模型,它应用P矩阵法从理论上推导了声表面波器件二阶效应表达式,得到表征二阶效应的电特性参数,应用电网络理论综合出具有相同电特性的等效电路模型,PSPICE仿真结果与P矩阵理论结果在通带内吻合很好,并与实验结果相符,验证了所提出等效电路模型的正确性。     

异型声表面波器件PSPICE仿真

提出了采用PSPICE仿真声表面波器件的方法,它将叉指换能器一个周期段Mason等效电路复阻抗采用LC串并联网络等效,并以子电路形式由叉指换能器等效电路调用,两换能器间声传播路径采用等延迟时间的无损耗传输线等效,同时考虑外电路影响,仿真得到的异型声表面波器件的幅度特性与实测结果基本相符。     

声表面波器件的历史

本论文对雷利波或声表面波（SAW）在及其在电子学中应用的器件的发展进行了历史的综述,声表面波最初由于脉冲压缩雷达的需要而产生、发展,从1965年起,并随着平面叉指换能器的产生而有了现实应用,传感的确定使大量的各种各样的器件得到发展。无源SAW器件如今已无所不在。其应用包括从专业雷达、通信系统到消费领域。如：电视、寻呼机和移动电话。本论文广阔叙述了有关SAW在晶体介质中的传播研究,特别是1970年以来的研究,包括压电耦合衍射和温度效应,这使得人们发现了几种合适的材料,同时许多器件开始发展,包括脉冲压缩滤波器、带通滤波器、谐振器、振荡器、卷积器及用于展宽频谱的滤波器,在20世纪70年代,其中的许多器件在专业体系中发展确立,其中SAW带通滤波器已成为民用电视的标准元件。在20世纪80年代和90年代,SAW迎合了低损耗滤波器的要求,特别是对于手机。随着900MHz左右的射频要求2dB损耗的要求（后来已经实现）,大量新的技术产生了。此外,为了减少频宽器件积,采用了特殊的技术,以生产中频滤波器。这些器件已被大量生产。为了满足此种需要,新品种的表面滤特别是横向漏波被研究出来,此外使用这种波的材料现在已经独立于传统材料而拥有自己的位置。     

我国声表面波技术三十年回顾与展望

瑞利1885年发现声表面波(SAW)以后,直至1965年,怀特和沃特默发现了瑞利SAW波的有效激励方法:压电基片上的又指换能器。从此,SAW技术进入了应用开发高潮。由于SAW具有尺寸小、固态化、稳定可靠、不需调整以及信号处理功能极强和抗辐射等优势,各国竞相开发。 早期在研究各种晶体、陶瓷和薄膜的SAW参数的同时,对SAW基本元件包括又指换能器、多     

温度效应对声表面波传播的影响

通过引入材料的高阶热膨胀系数和高阶热弹性系数,对半无限大石英晶体内声表面波的传播方程进行了求解,得到了不同温度下的声表面波波速.计算结果表明,温度变化对AT切和ST切石英晶体的声表面波波速有显著影响.最后分析了ST切石英晶体的声表面波的温频特性,结果表明,由温度变化引起的频率漂移很明显.     

基于COMSOL的复合膜结构中SAW传播特性分析

该文以金刚石/氮化铝/二氧化硅复合膜结构中声表面波的传播特性为研究对象,利用COMSOL软件建立复合膜有限元模型并进行模拟仿真,根据仿真结果计算得出复合膜结构中声表面波的相速度色散曲线和积淀耦合系数曲线,分析了氮化铝、二氧化硅和铝电极膜厚对声表面波传播特性的影响。     

声表面波无线传感系统设计

无线和无源化的声表面波传感器适用于许多特殊场合,其测量系统的设计与基于调制解调的无线传感器相比有许多特殊性,在介绍该类型传感器的测量原理的基础上,结合时域采样的延迟线型声表面波无线传感器,分析了无级信道特征、正交相位解调、本振等要素对无线声表面波传感器测量系统的测量产生的影响,为系统设计提供了依据。     

基于柔性衬底的磁声表面波谐振器

针对在柔性衬底上制备非晶软磁薄膜的技术难题,该文研究并制作了一种基于柔性聚酰亚胺(PI)衬底的磁声表面波(MSAW)谐振器。通过在柔性PI衬底上溅射沉积了非晶FeCoSiB磁致伸缩薄膜和ScAlN压电薄膜,光刻制备了叉指电极,并形成IDT/ScAlN/FeCoSiB/PI层状结构,成功获得了柔性MSAW谐振器。采用X线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的结构和表面形貌及利用振动样品磁强计(VSM)和短路微带线法测试了FeCoSiB薄膜的静态磁性和高频磁谱特性,最后在探针台上利用矢量网络分析仪对器件进行测试,并与COMSOL仿真结果进行对比。实验结果表明,该MSAW器件有两个谐振峰,其中瑞利波出现在28.32 MHz,兰姆波出现在93.69 MHz。     

基于声表面波纸基微流器件研究

为了降低工艺要求和制作成本,提出了压电基片上纸基微流器件制作方法。采用焊锡丝构建微通道图案,通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)固化、剥离焊锡丝、填入棉线、棉线吸收未固化PDMS等工艺过程,将图案转印于纸基片,并贴合于128°YX-LiNbO_3压电基片上。实验结果表明,电信号功率为27.3 dBm时,在研制器件上实现淀粉显色反应,验证其微流分析功能。     

S型声表面波器件特性分析

在128°Y切割X传播方向上的L iN bO3基片上设计并研制了S型声表面波器件。它将输入IDT激发的声表面波中心对称分成两路并由各自的输出IDT检测输出。应用P矩阵法分析了其中一输出IDT检测输出的1次时延信号、3次和5次渡越反射信号与输入IDT所加的电信号之间的关系式,并与“一”字型器件的3次渡越反射信号进行对比。结果表明,S型声表面波器件能有效地降低3次和5次渡越反射信号。