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。     

应用P矩阵法分析S型声表面波器件特性

在128°Y切割X传播方向上的LiNbO3基片上设计并研制了S型声表面波器件。它将输入叉指换能器激发的声表面波中心对称分成两路并由各自输出叉指换能器检测输出。采用P矩阵法分析推导了输入叉指换能器加电信号,一输出叉指换能器检测输出时的一次时延信号、三次渡越反射信号和五次渡越反射信号与所加电信号的关系式。采用网络分析仪测量了S型声表面波器件的幅度特性,同时,由门函数处理后获得其三次和五次渡越反射信号的幅度特性以验证理论推导的正确性。     

融合传统精华 开创通信巅峰：移动通信用SAWF的发展

一、特点及发展方向 声表面波滤波器(SAWF)是一种利用声表面波(SAW)效应和谐振挣陛制成的对频率有选择作用的器件。在四端网络理论中,它是一种对频率进行选择的电路,其作用是允许某一频带的信号通过,而阻止其他频带的信号通过。SAWF的工作原理是输入IDT将电信号变成声信号,沿着压电晶体表面传播,输出IDT将接收到的声信号变成电信号输出,它对电信号的加工处理在这两次变换中完成。     

声表面波低损耗滤波器的换能器结构

一、前言 声表面波(SAW)器件以它的独特优点已广泛用于军事、民品电子设备中,由于常规的叉指换能器(IDT)结构,SAW是双向传播的,存在6db的固有传播损耗。如果IDT与外部负载匹配以实现最小的插入损耗,则三次渡越回波抑制只有12db,使幅度和相位波动大到不能使用,通常解决的办法是使IDT失配增大插入损耗来降低三次渡越信号。不用任何办法设计出的常规SAW滤波器插入损耗在20db左右,在中频范围内,在电路中加一级     

一种新型声表面波振荡器系统的设计研究

针对振荡器中声表面波器件存在的体声波干扰、电极反射及旁瓣过大问题,提出了一种新型声表面波振荡器系统的设计方案。该方案将多条耦合器用于分离体声波,分裂电极用于减弱电极反射问题,并采用了输入、输出换能器双加权的措施来降低旁瓣信号。通过对一个中心频率为50.8MHz声表面波振荡器的实现和测试,得到该新型声表面波振荡器系统的振荡频率为50.613 MHz,与系统的设计值误差仅为3.6‰,并且具有良好的周期性和稳定性。     

基于耦合模理论的Y型声表面波器件特性分析

声表面波理论是研究高性能声表面波器件的理论基础。耦合模理论因能正确、全面反映声表面波在压电材料上的传播特性得到广泛的重视。应用耦合模理论分析推导自行研制的Y型声表面波器件特性,并编制相应的软件包。应用该软件包计算Y型声表面波器件中心频率处的插入损耗(-12．6dB)与实验结果(约-13dB)相近,为声表面波器件提供一种有效的分析工具。     

ZnO单晶声表面波谐振器传播特性的研究

基于有限元压电材料中表面波传播的有限元分析原理,利用有限元分析软件COMSOL对基于ZnO单晶材料的声表面波器件进行多物理域耦合建模与仿真,提取出了符合声表面波振型的对称模态变形图和反对称模态变形图。通过谐振频率分析,计算出了ZnO单晶的相速度和机电耦合系数;通过频率响应分析,得出谐振器输入导纳、阻抗与频率之间的关系图;最后讨论了叉指换能器的结构对谐振频率、反谐振频率的影响,得出输入、输出叉指换能器(IDT)的叉指电极对数越大,插入损耗值越大,信号衰减越小。     

第八讲 声表面波色散延迟线及其应用

一、概述声表面波色散延迟线(以下简称SAWDDL,包括金属叉指电极阵列型即IDT型及反射阵列型即RAC,RDA型)是最重要的声表面信号处理器件,也是迄今应用最有成效的一种声表面波器件.使用它可以产生宽带调频信号,其频率时间特性可以是线性的,也可以按要求作成各种非线性的;又可以用它将调频脉冲信号压缩;而且还可以在器件内部实现加权以抑制压缩信号时间旁瓣.利用这些基本特性,它     

一种新型声表面波—二极管卷积器

本文提出了一种新型结构的声表面波──二极管卷积器，利用二极管在反向偏置时结电容的非线性，通过声表面波延迟线抽头与二极管直接耦合而获得信号的卷积输出。这种新结构可以更有效地抑制抽头间的相互影响以及输入信号自身的谐波输出，并可以提高器件的工作带宽。该卷积器可在中频对信号进行实时处理，具有结构简单、效率高的特点，文中讨论了这种器件的工作原理，并给出了一个２８抽头卷积器的实验结果。     

一种新型多反射栅声表面波化学量传感器的研究

提出了一种新的延迟线型声表面波化学量化传感器,作为敏感组件的声表面波器件由１组叉指换能器和多个反射组成,经过高频调制的脉冲信号通过叉指换能器在器件表面激励起声表面波,遇到反射栅发生反射,反射回来的声表面波面由叉指换能器转化成电信号。Ｎ个反射栅即可形成Ｎ个反射脉冲,通过测量各个反射脉冲之间的传输时间,即可实现对相应各反射栅之间表面状态的检测,当各反射栅之间制备有化学敏感膜时,即可实现新型化学量传感器     

声表面波式指宽变长小波变换处理器的设计

为消除声表面波式小波变换处理器压电基片对频率特性的影响,以及输出换能器的指条数对带宽的影响和解决衍射问题,研制了声表面波式指宽变长小波变换处理器。该处理器选取机电耦合系数为0.64%的X-112°Y LiTaO_3压电基片,输出换能器指条数为36,输入换能器采用指宽变长且声孔径均匀的叉指换能器。设计和制作了尺度2-2声表面波式指宽变长小波变换处理器样品。实验结果表明,声表面波式指宽变长小波变换处理器频率特性曲线光滑,-3dB实验带宽为1.072 MHz,与理论带宽值一致,且不存在衍射问题。     

SAW式WTP输入及输出阻抗匹配研究

由于组成声表面波(SAW)式小波变换处理器(WTP)的叉指换能器的等效电路是一个三端口网络,因而其插入损耗和三次渡越反射都与输入、输出阻抗有关且相互影响。为此,在将该芯片用于电子系统中时,必须对其输入、输出阻抗匹配进行研究,以在抑制其多次声波反射的同时保证其插入损耗尽可能地低。因此,该文提出了利用SAW式WTP的导纳矩阵计算其输入、输出阻抗,并由此设计其匹配网络的方法。理论研究和实验结果表明,利用这种方法设计的SAW式WTP的匹配网络,可以使该器件的插入损耗降低30%以上。     

新型声表面波式小波变换器件插入损耗的研究

小波式叉指换能器使用机电耦合系数比较大的基片(如YZ-LiNbO₃基片)时,其频率特性曲线不光滑,但插入损耗小;小波式叉指换能器使用机电耦合系数比较小的基片(如X 112°Y-LiTaO₃基片)时,其频率特性曲线光滑,但插入损耗大.声表面波器件的指条对数N越少,其带宽 Δ f/f越大,插入损耗越大,所以,指条对数N要取的合适,不宜过少.在声表面波式小波变换器件中,发射叉指换能器的条对数N取57,接收叉指换能器的指条对数是57的四分之一到三分之一之间.     

声表面波器件输入及输出负载阻抗匹配研究

针对声表面波器件测量中网络分析仪的负载阻抗与射频传输线特性阻抗不匹配,导致传输线上反射波幅值较大的问题,提出一种减少传输线上反射波的负载阻抗匹配系统与方案。负载阻抗匹配方案针对声表面波器件测量中输入与输出端分别设计不同的无源负载阻抗匹配网络,使输入输出端同时达到匹配状态。负载阻抗匹配系统集成了未匹配通道与匹配通道,根据负载阻抗不同调整匹配参数。对一个中心频率为101.764MHz,带宽为30MHz的声表面波器件使用该匹配方案前后中心频率处的衰减进行测量对比,实验结果表明采用该匹配方案后在中心频率点处输入及输出反射损耗分别为-49.36dB和-38.13dB,比未采用匹配方案时分别减少了44.99dB和29.44dB。     

一种新型的无源无线SAW温度传感器的研究

该文介绍了一种新型的无源无线声表面波温度传感器,传感器的能量来自外界的无线电磁波。通过利用多条耦合器及位于不同声路的两条反射栅,实现了在消除体声波(BAW)干扰的同时,利用两条声表面波(SAW)传输路径差引入相应的声传播延迟,用以提高测温精度。该声表面波温度传感器可采用小波函数包络加权叉指换能器,从而抑制了频率响应曲线中的旁瓣,提高了品质因数。此外,通过使用一个叉指换能器的单端输入、单端输出的结构,可有效减小传感器的体积,使其具有广泛的应用范围。     

高频声表面波滤波器用单指换能器

报道两种带宽极窄的采用单指换能器制作的声表面波滤波器。一种是利用单指换能器声同步频率与反射频率之间的相位叠加与相消来制作的体积极小（芯片面积只有采用双指换能器的三分之一不到）的高频极窄带声表面波滤波器，其３ｄＢ带宽的相位变化只１２０°；另一种是采用合理布局的单指无内反射换能器制作的高频极布带声表面波滤波器，其幅频特性同采用双指换能器制作的同类型的声表面波滤波器一样。最后给出了这两种声表面波滤波器的较详细的理论分析和实验结果。关键词     

金刚石SAW滤波器的设计和制作

通信系统向高频的发展趋势使声表面波(SAW)滤波器技术面临着越来越多的挑战。利用传统材料制作SAW滤波器的中心频率很难达到GHz频段,因此探索在高声速材料基础上制作SAW滤波器成为一种必然趋势。基于高声速材料金刚石设计了IDT/ZnO/金刚石结构的薄膜SAW滤波器,设计了镜像阻抗连接IDT的结构参数,并采用ADS软件对该结构进行了建模仿真。然后,通过ZnO薄膜制备工艺和IDT电极制备工艺,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后,采用RF探针台对所制得的样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明,在金刚石厚膜衬底上获得了频率超过1 GHz的SAW滤波器样品。     

声表面波式小波变换处理器衍射问题的研究

传统声表面波式小波变换处理器存在衍射问题。该文通过改变叉指换能器结构的方法解决衍射问题,即输入换能器存在衍射问题区域的指条采用宽度加权;不存在衍射问题的区域结构不变。推导了实现新结构无衍射问题的声表面波式小波变换处理器的函数关系。在压电基片材料X-112°YLiTaO3上设计和制作了尺度2-1和2-2两种声表面波式小波变换处理器样品。通过数值计算和测量,论证了新结构声表面波式小波变换处理器不存在衍射问题。     

声表面波器件体波效应抑制理论研究

针对声表面波器件中体波效应的影响,介绍了叉指换能器激发声体波的机理。根据声体波在基片上的不同传播方式,提出了不同的抑制方法。对在基片表面传播的声体波,利用声体波与声表面波有不同的能量传播角改变接收叉指换能器的位置来抑制体波效应。对在基片体内传播的声体波,则根据其传播和反射原理确定接收叉指换能器的位置来抑制。结果对声表面波器件的设计和工作性能提高具有指导意义。