S型双声路声表面波质量传感器

报道了在128°Y切割X传播方向的LiNbO3基片上设计并研制的中心频率为122MHz的S型双声路质量传感器,它能有效地克服环境温度的影响。阐述了该传感器的器件结构及设计,并采用延迟线振荡的方式对器件的性能进行测试。测试结果表明,该器件相对温度系数良好,仅约为10Hz/°C。器件的质量沉积效应灵敏度约为3.8GHz·cm2/g。     

双声路声表面波质量传感器的研究

在LiNbO3晶片上设计并实现了一种新型的双声路延迟线型声表面波质量传感器。利用光刻工艺在每个声传播路径上构造了一个方形质量沉积区,当有物质沉积到该区时,由于质量沉积效应,声表面波的波速发生变化,使以延迟线作为反馈回路的振荡器的振荡频率发生变化,并通过这一变化反映出沉积物的质量。为了补偿温度对器件传输频谱的影响,该器件采用双声路结构,一路为传感声路,一路为参考声路。介绍了器件的设计、工艺流程和测试方法,最后对测试结果进行了分析和讨论。测试结果表明该传感器的温度系数为7Hz/°C,灵敏度为4.9×10-6cm2/g。     

Y型双声路声表面波质量传感器及其测量系统

报道了一种在128°Y切割X传播方向的LiNbO3基片上设计并研制新型的延迟线型声表面波质量传感器及测量系统。由于环境温度对声表面波质量传感器性能影响较大,因此采用新型的Y型双声路结构克服环境温度对传感器性能的影响。阐述了Y型双声路质量传感器器件的结构及设计、测试电路的原理,对实验结果作了分析讨论。测试结果表明:器件相对温度系数仅为11Hz/°C左右,器件的质量沉积效应灵敏度为3.62GHz·cm2/g,并且具有良好的线性度。     

带有MSC的SAW带通滤波器最小二乘法衍射校正

本文主要讨论带有多条耦合器（MSC）的SAW带通滤波器的衍射分析，提出了对该结构用最小二乘法在基带拟合进行衍射校正的算法。该算法可以根据权值大小，实现特殊要求的频谱拟合。并由于在基带抽样，减小了变量的个数，提高了计算速度。     

使用Remez交换算法优化设计带有MSC的声表面波带通滤波器

介绍了将线性相移ＦＩＲ数字滤波器的优化设计方法－Ｒｅｍｅｚ交换算法应用到带有多条耦合器的声表面波带通滤波器的设计中。该方法可以兼顾矩形系数、阻带抑制和带内波纹等多种因素，实现最优设计。还将两个变迹叉指换能器的同步中心选择到了带外，因而可以采用单指结构，降低了工艺要求。最后给出了一个７０ＭＨｚ的中频声表面波滤波器设计实例。     

高频高功能SAW器件应用领域的扩展

目前,SAW器件广泛用于消费类产品和工业通讯设备中的振荡器以及IF滤波器处理10MHz—1GHz的模拟信号。由于高频SAW功能器件及其封装技术的发展,预计SAW器件的应用领域将获得进一步的扩大。本文将着重论述用于UHF段振荡器和无线电设备前端的低损耗SAW滤波器和SMT兼容SAW滤波器。     

基于ZnO/PI结构的柔性SAW器件有限元仿真研究

柔性电子的发展使微机电系统对柔韧性和延展性的需求日益增加,我们提出了一种基于ZnO和聚酰亚胺叠层结构的声表面波(SAW)器件。该文采用COMSOL软件对该结构的SAW器件进行二维有限元仿真分析,得到了器件阻抗随频率变化的特性,以及直观的谐振频率下粒子位移特性,并分析了不同ZnO厚度对瑞利波的频率和相速度的影响。为验证仿真的准确性,我们采用磁控溅射工艺和紫外光刻机制备了三组柔性SAW器件,其波长均为16μm,ZnO厚分别为1.2μm、2.3μm和4μm,器件的实测结果与仿真数据进行了比较。结果表明,制备的SAW器件特性与仿真结果具有很好的一致性,且仿真和实验都验证了随着ZnO厚度的增加,等效声速和谐振频率增大的结论。     

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。     

基于耦合模-电网络理论的S型SAW器件特性分析

为克服马松(Mason)等效电路模型指对级联及常用电路仿真软件处理复阻抗的繁杂性,提出了应用耦合模理论和电网络理论分析声表面波(SAW)器件特性的方法,它首先应用耦合模理论获得叉指换能器SAW粒子运动速度和应力的关系式,由此得到叉指换能器的等效电路模型,并根据耦合模理论计算等效电路模型中各电参量值,然后应用电路网络理论推导等效电路模型各节点电压方程,结合自行研制的S型SAW器件尺寸,仿真得到S型SAW器件的频率特性,与实验得到的频率特性基本相近。     

基于ZnO/Si结构的声表面波器件设计研究

微机电系统(MEMS)工艺已被广泛用于制造各种硅基薄膜器件.声表面波(SAW)器件是性能优良的MEMS器件.该文利用多物理耦合场软件COMSOL Multiphysics仿真了氧化锌/硅(ZnO/Si)结构SAW谐振器,并得到其S11参数.对应于仿真,该文制造了该种结构的SAW器件.实验所用的ZnO通过射频磁控溅射制备,所制备的ZnO具有良好的(002)取向.实验测得的ZnO/Si结构SAW器件的中心频率为111.6 MHz,与仿真结构接近.     

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。     

声表面波压力传感器的仿真与设计

该文设计了一种基于声表面波(SAW)传感原理的无源无线压力传感器。阐述了SAW单端谐振器的原理,对SAW压力传感器的原理进行了分析。选择了基于类似两端固定梁的敏感结构并利用ANSYS软件对其敏感结构进行仿真、分析。利用Mathcad软件对SAW压力传感器进行建模、仿真。并根据仿真结果设计和制作了SAW压力传感器。测试结果表明,制作的传感器灵敏度较高,误差小,具备良好的压力频率特性。     

LGS声表面波双模温度传感器研究

该文研究了基于硅酸镓镧（La3Ga5SiO14,LGS）压电衬底的声表面波(SAW)谐振器的瑞利波模式谐振频率和体声波模式谐振频率的温度特性,并利用这两种模式构建了一种宽温度范围的具有线性输出特性的温度传感器。研究结果表明,基于LGS衬底的谐振器的瑞利波模式和体波模式的谐振频率均与温度成二次函数关系,且二阶频率温度系数接近,利用此特性构建的双模温度传感器测试结果和热电偶测试结果基本一致。该文提出的这种双模温度传感器可获得全温度范围的线性输出特性,可应用于LGS高温SAW温度传感器。     

一种防止声表面波器件静电烧伤的方法

为了防止声表面波器件被自身的热释电静电烧伤,提出了一种新的静电防护方法.该方法采用导电介质来实现对声表面波器件引脚的良好接触,并建立了静电传导途径,实现了热释电静电的释放,解决了困扰声表面波器件的静电敏感问题.试验结果表明,该方法能有效预防静电烧伤,具有很好的实用性.     

新型声表面波三轴加速度传感器的设计仿真

该文提出一种新型声表面波三轴加速度传感器,并对传感器进行了建模和有限元仿真分析,获得了不同加速度载荷下传感器结构的位移和应变分布。该传感器采用四端五梁结构,通过谐振器位置和算法的设计消除了温度漂移对x、y轴向加速度响应的影响,并实现了各轴向加速度的解耦。从理论和仿真上验证了所提出的三轴加速度传感器整体设计的可行性。结果表明,对传感器结构的模态分析为避免实际应用中对传感器的破坏提供了一定的依据。对所设计传感器进行模态分析,求得传感器的固有频率,以规避传感器的共振损伤。     

基于YCOB的高温声表面波谐振器的研究

该文研究了在新型压电材料YCa4O(BO3)3(YCOB)上设计和制备高温声表面波(SAW)谐振器。研究了2种不同切型X-90°、Z-90°YCOB为基底的SAW谐振器的高温性能。研究表明,在600℃下器件的稳定性高,其谐振频率随着温度的升高呈线性降低。Z-90°YCOB器件的谐振频率和温度灵敏度分别为278.94 MHz和21.22kHz/℃;X-90°YCOB器件的谐振频率和温度灵敏度分别为230.53MHz和13.44kHz/℃。结果表明,Z-90°切型的YCOB的温度灵敏度较高。     

基于格林函数声表面波换能器的分析

以准静态近似为前提,采用格林函数法对声表面波换能器进行分析。推导了声表面波换能器激励电压与表面电荷之间的关系,计算了加载单位激励电压时换能器上的静态电荷分布并与有限元法计算结果进行比较。格林函数法的换能器的分析可用来为声表面波器件设计优化进行参数计算,及为其建模提供精确的数据。     

声表面波射频识别阅读器的设计

论述了基于DSP技术的声表面波射频识别(SAW RFID)阅读器的设计方法.在此基础上给出了阅读器的硬件设计和与多个标签识别的流程图.最后对标签的反碰撞问题进行了研究.     

声表面波多参数传感器发展及应用(1)

声表面波(SAW)技术作为信息敏感的载体技术已受到广泛的关注并获得了大量的应用,该文基于SAW生物、化学传感器近年来在国内外的发展,阐述了SAW多参数传感器的基本原理、研究意义、目前发展水平和技术发展趋势以及其主要应用.