声表面波器件及其应用

介绍了声表面波器件的原理及其特点,分析了声表面波器件的应用领域,并预测了其发展前景。     

基于PSPICE的声表面波器件仿真研究

采用电路网络理论得到与SAW器件具有相同幅频特性的等效电路模型,且应用PSPICE进行仿真,仿真结果与理论分析基本一致,验证了SAW器件等效电路模型的正确性.     

声表面波式小波变换阵列器件频带连续性的研究

针对声表面波式小波变换阵列器件频带不连续或重叠的问题 ,在尺度二进离散基础上 ,对基波中心频率和基波频宽半径在不同关系下对频带覆盖因子的影响进行了研究 ,提出基波中心频率等于 3倍基波频宽半径 ,声表面波式小波变换阵列器件实现频带连续且频带覆盖因子等于 10 0 %的设计方案 .根据这种方案设计的声表面波式小波变换阵列器件 ,不仅在 - 3dB处实现了频带的完全连续 ,解决了选择基波中心频率大于或小于 3倍基波频宽半径时频带不连续而造成分析信号漏检和必须使用大量器件来实现不必要重叠频带的问题 ,而且使阵列器件的变换尺度、中心频率、带宽半径三者之间实现了一一对应     

基于多条耦合器声表面波器件的小波重构

提出了一种基于多条耦合器声表面波器件实现小波重构的新方案．利用基于多条耦合器声表面波器件的传递函数等于输入与输出加权换能器传递函数之积的关系，对输入、输出叉指换能器分别进行小波和重构小波加权，在单块器件上实现了小波重构功能，避免了二次插入损耗的产生．利用多条耦合器和双声路对称结构，将沿晶体表面传播的体声波进行了分离和消除，抑制了三次渡越信号，降低了接收损耗，使器件的响应特性得到了改善．实验结果表明，用新方案实现的小波重构器件比用早期方案实现的小波重构器件在插入损耗、体声波抑制、通带波纹和接收损耗方面均有明显的改善．     

声表面波单电子输运器件频率响应特性的分析

在GaAs/Al0.3Ga0.7As异质结上制作千兆赫兹的声表面波(SAW)单电子输运(SAWSET)器件, 实验上利用网络分析仪测得了SAWSET器件的频率响应特性. 借助耦合模理论和P矩阵级联算法, 对SAW在SAWSET器件中的传播特性, 尤其是对其频率响应进行了分析. 结果表明理论计算值与实验符合较好.     

基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿方案

针对基于多条耦合器声表面波式小波重构器件中各个尺度器件之间时间不同步的问题，提出了补偿多条耦合器和输出叉指换能器之间距离来实现时间同步的延时补偿方案．该方案利用声表面波在晶体基片表面的延时特性，通过在声表面波器件内部进行延时补偿，确保了各个尺度重构器件在同一触发信号作用下具有相同的响应时间，解决了由于时间不同步造成的重构误差问题，避免了由于利用外部延时电路而增加器件的体积和功耗．对一个具有三尺度、基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿实验结果表明，该方案能够有效地解决不同尺度小波重构器件之间的时间不同步问题．     

用多次孔径、相位校正法补偿声表面波衍射的研究

由于切趾加权叉指换能器中小孔径电极的存在,表面波的衍射成了一个不可忽略的二阶效应．它严重影响到实验滤波器在通带附近的旁瓣抑制．讨论了抛物线近似的衍射理论及考虑衍射后的叉指换能器频率响应和时间响应,并利用中心频率法与有效电极法分别对叉指换能器的电极孔径、相位作了多次叠代校正,补偿了器件中的衍射效应．还对校正和未校正的多种情况下的叉指换能器实验频率响应做了对比、分析．所用的方法也适合于声表面波其它二阶效应的修正．     

低频声表面波器件的设计与制作

采用数字傅里叶变换技术设计并制作了一个中心频率为44MHz，1dB带宽为8MHz，带外抑制大于60dB，插损小于28dB的带通滤波器．发射和接收叉指换能器均采用数字傅里叶变换技术．整个声表面波滤波器的制作工艺流程是：基片抛光打磨、清洗、镀膜、匀胶、光刻、腐蚀和显影．实验结果分析表明此带通滤波器满足各项指标．     

氮化铝声表面波器件表面微液滴的声表面波操控研究

声学操控是实现芯片级微流体操控的重要方法之一,如何实现在新型压电器件表面用声表面波有效驱动操控微升量级流体是该方法中一个非常关键的问题。通过在氮化铝薄膜声表面波器件表面滴放不同体积微液滴,在微尺度下利用高速摄相机和红外热像仪研究分析了声表面波操控雷诺数较小的液滴流体力学特征和声波热效应。结果显示在较低加载功率条件下观察到声波激发液滴内粒子流场轨迹呈现出典型稳定的双涡旋蝶形结构; 而加载功率继续增大时,液滴定向输运过程中输运速率随加载功率增加而增大,进一步在较高功率下液滴出现了喷射现象,进而从理论上讨论了上述特征中的耦合操控机理。同时,观察到微液滴操控过程中的声波加热效应,液滴温度变化量随加载功率呈正比线性增大趋势,但在较高功率时出现偏离。对比分析了器件表面特定位置滴放微液滴前后器件表面温度和液滴温度变化量分别随加载功率线性增大的特点,提出液滴内热量的来源以液滴内的声波因克服流体粘滞阻力做功产生的贡献占主导。     

声表面行波器件及其在微纳领域的应用

 声表面行波因其非接触性及生物相容性,在生物医学、诊断学领域得到了广泛关注。概述了声表面行波（TSAW）发生器件的基本结构,叉指换能器（IDT）的结构、参数、种类及引起声表面行波的内在机理,讨论了对微流体状态及微流体中粒子的声控制机理;综合当前该技术国内外研究现状,分析了在微纳领域中声表面行波相对于其他物理场的优势;针对声表面行波在微纳领域应用的技术难点及研究过程中存在的问题,提出了该技术的研究方向,并展望了其未来发展趋势。     

Wavelet transform element of SAW type

This paper proposes to use substrate materials of small electromechanical coupling coefficient k^2 (such as X-112YLiTaO3) to manufacture wavelet transform element of SAW type so as to reduce finger reflections, i.e. to reduce the error of wavelet transform element of SAW type. And it is concluded that the smaller the center frequency of the transmitting IDT of wavelet type, the smaller the error. We suggest to choose substrate material with electromechanical coupling coefficient smaller than that of X-112Y LiTaO3 in the manufacture of the transmitting IDTs of wavelet type and the receiving IDTs at center frequencies above 100MHz, so as to reduce the errors of the transmitting IDTs of wavelet type and the receiving IDTs at center frequencies above 100MHz.     

声波测井数据小波压缩的一种方法

大量声波测井数据的传输和存储迫切需要有效的压缩编码技术,小波变换具有良好的局部化特性,使其特别适合于声波测井数据的压缩。文中把声波测井数据看成声波图像,利用二维小波变换对其正交分解,在不同的子带下对小波系数施行不同的处理方法,然后对数据进行复合编码。实际应用表明,该方法可以得到较高的压缩比和信噪比,一般能满足后续处理的需要。     

小波变换在波阻抗反演中的应用

介绍了利用小波变换进行多道波阻抗反演的原理．鉴于地震剖面上不同的频带有不同的信噪比,以及相邻地震道的反射波有效成分在波形和能量上有较强的相关性,笔者结合小波变换的特点,运用多道记录同时进行波阻抗反演,即在迭代过程中将实际记录与模型合成记录的残差道进行小波分解,形成残差道分频小波剖面,然后利用Ｋ－Ｌ变换提取分频剖面中的相干部分用于波阻抗变化量的计算,从而避免了噪音参与波阻抗变化量的计算．展示了理论模型与实际应用的例子,说明该反演方法稳定性强,具有广泛的应用前景     

基于小波变换的两路自适应回声消除算法

免提式语音通信系统在VoIP(Voice over Internet Protocol),手持移动终端和远程会议系统应用得非常广泛.但是,由于扬声器和麦克风之间的耦合而产生的声学回声,严重影响了语音的清晰度.常用的NLMS2算法在遇到相关性很强的两路语音信号时,收敛速率变得很慢,为改进此算法,基于小波变换和语音信号能量分布的特点,提出了一种新的两路自适应回声消除算法——WL-APN-LMS2.计算机仿真结果表明,该算法比传统的NLMS2、AP2算法收敛性能更好,计算复杂度较低,综合性能更优.     

小波变换域多路回波消除自适应滤波算法

提出了一种小波变换域Newton／LMS多路回波消除自适应算法．新算法使用输入信号经离散小波变换后的细节分量调节自适应滤波器系数．当新算法应用于多路回波消除时具有很高的收敛速度和收敛精度,取得了较好的回波消除效果．仿真表明了新算法的有效性。