用于声光移频的声表面波谐振器

针对一种喇曼型声表面波声光器件的设计需求,设计制作出一种能够满足喇曼-奈斯衍射要求的、低损耗、高Q值声表面波谐振器。利用耦合模(COM)理论仿真谐振器的性能,建立谐振器的COM模型,求解COM方程,提取出COM参数。利用COM软件仿真设计谐振器的结构参数,设计的谐振器中心频率为78.028MHz,Q值为10 428,插入损耗为-6.153dB。利用微加工技术加工制作出声表面波谐振器,用矢量网络分析仪对其性能进行测试,得到谐振器实际中心频率为78.34MHz,插入损耗为-11.273dB,Q值为6 465.7,该谐振器能够满足喇曼型声表面波声光器件的应用需求。     

声表面波标签中金属栅阵的耦合模理论

耦合理论广泛应用于声表面波器件模拟和设计中。该文利用有限元分析软件与耦合模(COM)理论分析了金属栅阵中声表面波的传播特性,得到栅极厚度为不同值时声表面波在短路栅或开路栅中传播时的频散特性与耦合系数、相对波数以及衰减常数等耦合参数,说明随着栅极厚度的增大,短路栅特性下声表面波的衰减系数与阻带宽度会随之减小,而开路栅则相反。     

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。     

64°YX-LiNbO3基片上铜短路金属栅的色散特性

利用离散Green函数和有限元等方法对在64°YX-LiNbO3基片上铜短路金属栅阵中漏表面波的传播特性进行了理论研究。给出了不同厚度铜栅条引起的声表面波的色散关系和Coupling-of-Modes耦合模(COM)参数,对其色散特性进行了分析。为研制相应的声表面波器件提供理论支持。     

Y型声表面波器件特性分析

在1280旋转Y切割X传播方向上的L iN bO3基片上设计并研制了Y型声表面波器件。它将输入IDT激发的声表面波轴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检测输出的一次时延信号、三次渡越反射信号和五次渡越反射信号与输入IDT所加的电信号之间的关系式,并应用网络分析仪测量Y型声表面波器件幅度特性,结果表明,理论分析与实验结果基本相符。     

声表面波－阶耦合模微分方程的推证

从一阶波动方程出发，详细推证了声表面波一阶耦合模微分方程，得到一个对任何声表面波器件普适的一阶耦合模方程，并阐明了方程中各参数及变量的物理意义，为精确分析和设计低损耗声表面波器件提供了最基础的理论依据。     

声表面波一阶耦合模微分方程的推证

从一阶波动方程出发，详细推证了声表面波一阶耦合模微分方程，得到一个对任何声表面波器件普适的一阶耦合模方程，并阐明了方程中各参数及变量的物理意义，为精确分析和设计低损耗声表面波器件提供了最基础的理论依据。     

叉指换能器新的等效电路模型及其PSPICE仿真

声表面波器件PSPICE仿真是包含声表面波器件电子系统设计的难点,文章提出了适于PSPICE仿真的叉指换能器新等效电路模型,它应用LC网络等效Mason等效电路模型的复阻抗,由Y导纳矩阵推导计算声表面波器件的二阶效应频率特性,根据电路理论综合出与Y矩阵得到的声表面波器件二阶特性相同的等效电路,并与主信号叉指换能器等效电路模型叠加,PSPICE仿真结果与实验结果在中心频率处插入损耗和带宽相符.     

阻抗型无线无源声表面波传感器的研究

介绍了一种新型的阻抗负载型无线无源传感器,该传感器由声表面波器件与作为负载的外接传感器构成,采用声表面波器件进行信号传输。在工作时,外接传感器阻抗值的变化使声表面波器件反射回波特性也得到改变,通过检测该回波特性的变化,实现无线无源传感。基于耦合模模型的分析方法,得出了其级联P矩阵形式。针对电阻型和电容型两种不同类型的负载,分别对传感器进行了仿真分析和实际测试。试验结果表明,当电容型传感器作为负载时,可以以相位作为探测基准。     

《压电与声光》1993年第15卷总目次

声表面波技术 期 页 振动惯性技术及其应用 3 1620信道声表面波滤波器组初探 11 一种高性能压电振动陀螺与应用 3 34采用 Y—40”LWbO。的宽带低损耗声表面 压电陶瓷圆筒振子耦合振动的本征频率 波滤波器 17 分析 3 44具有小杂波激励的新切型基片——Y一 陶瓷传感器及应用 3 48 78。二一90oLINto。19 铁电存储器研究进展 3 60压电石英体声波器件的应用特点及发展 压电叠堆相位滞后特性的研究 4 23 趋势 21 高电压梯度的ZnO变阻器 4 27移动通信用SAW滤波器发展动向 2 6 压电陶瓷圆片振子耦合振动的等效电路 6 32抽指延迟线型声表面波温…     

System-in-a-package integration of SAW RF Rx filter stacked on a transceiver chip

Demands for mobile phones with smaller form factor and lower cost have driven enhanced integration of electronics components. However, surface acoustic wave (SAW) filters must be fabricated on piezoelectric substrates, and so they are difficult to monolithically integrate on semiconductor chips. This paper reports on a compact wafer-scale packaged SAW filter stacked over a transceiver chip in a quad flat-pack no-lead (QFN) package. An integrated passive device (IPD) provided redistribution and matching between the SAW filter output and the transceiver input. Both extended global system for mobile communications (EGSM) and DCS filters were evaluated. Results demonstrated that conventional packaging techniques could be used to successfully assemble stacked SAW on transceiver modules without damage. SAW compact models based on the coupling of modes model were developed to facilitate system design. Electromagnetic simulations of coupling between SAW filters and inductors integrated on the transceiver suggested that design care is needed to avoid interactions, especially if an IPD is not used as a spacer. With appropriate design, stacked SAW filter on transceiver offers viable module integration.     

基于128°YX-LiNbO3压电材料的DMS滤波器设计

设计了一种基于128°YX-LiNbO₃压电材料的双模耦合声表面波(DMS)滤波器。采用耦合模(COM)模型进行理论分析,得到DMS滤波器的二维器件模型,再采用COMSOL进行二维器件仿真分析,得到单级DMS滤波器。为了消除该DMS滤波器在其低端近阻带附近出现的肩峰,该文提出将DMS滤波器表面覆盖一层SiO₂薄膜,形成温度补偿结构,从而解决低端近阻带附近的肩峰。结果表明,设计的DMS滤波器的中心频率为891.0 MHz,最小插入损耗为1.29 dB,1 dB带宽为34.0 MHz,相对带宽为3.8%,矩形系数为2.94,带外抑制约为20 dB。     

SAW倒相/色散换能器宽带信号产生与处理研究

报道了一种基于声表面波(SAW)技术实现的宽带信号产生与处理器件。器件创新性地采用倒相叉指换能器(PRT)与色散叉指换能器(DIDT)声直耦合结构,实现了器件25%超大相对带宽下的高压缩主副瓣比(35dB)和满足系统使用要求的插入损耗(34dB)等性能指标。     

基于有限元分层级联技术SAW滤波器精确计算

针对任意复杂结构声表面波(SAW)器件精确快速分析及其内部多物理场耦合效应的精确表征问题,该文在充分考虑SAW器件实际存在的各种影响因素下,采用有限元分层级联算法推导出有限长结构SAW器件的有限元数学模型。基于全波仿真技术,考虑管座及键合线等封装模型电磁效应,对漏波型42°Y-X LiTaO₃温度补偿型声表面波(TC-SAW)器件进行计算,通过与实验结果对比,验证了计算模型的精确性,为高性能SAW器件的精确快速设计提供了支撑。     

声表面波器件压电芯片粘接工艺的可靠性研究

本文对声表面波(SAW)器件失效模式以及SAW器件粘片失效模式进行了初步分类和探讨。通过对粘片工序几种失效模式的对比试验，总结了一套针对该工序的较为完整的粘片可靠性增长的控制措施。     

旋涂法制备声表面波化学传感器膜的研究

声表面波化学传感器因高灵敏、便携而快速等优点被用来检测有毒有害气体。聚合物在声表面波敏感器件表面的旋涂技术是研究的热点。用旋涂法把溶于丙酮的氟硅氧烷聚合物溶液在声表面波器件表面制备成膜。通过网络分析仪,对在基片不同的旋涂区域和不同聚合物粘度对敏感芯片的品质因数和插入损耗的差异的分析、对比,确定环基片中心区为成膜的最佳旋涂区域,聚合物溶液增比粘度小于0.34时对成膜质量影响较小。     

高隔离度声表面波双工器技术研究

随着5G通信技术的发展,通信频段的演进对于声学滤波器的性能指标、封装尺寸、集成度等要求越来越高。但在小尺寸的声表面波双工器中,隔离度指标是设计中的一个难点。该文针对如何提高双工器隔离度指标展开研究。基于耦合模模型与电磁仿真模型建立了双工器的仿真模型。通过采用拓扑结构的改进、共地电感与封装外壳的改进等方法,最终实现了在发射端(Tx)隔离度为-60.5 dB,接收端(Rx)隔离度为-50 dB,且具有小插入损耗特征的Band 5双工器设计,较之未改进前的双工器,其隔离度有明显改善。     

声表面波滤波器教学与学生综合能力培养的探索

针对声表面波滤波器知识点教学环节中存在的问题,本文结合本科生综合能力培养这一宗旨,将声表面波滤波器的基本原理、器件结构、器件设计等授课和实验环节,与学生的文献检索、整理,科技论文撰写,工具软件使用等综合能力培养紧密联系在一起,加深了学生对声表面波滤波器知识的掌握,提高了学生的综合能力。此外,这种综合能力的培养在一定程度上解决了其它课程学习、毕业设计中存在的不会利用文献检索工具,不会进行科技论文撰写等问题。