表面波叉指换能器的二端电声特性测量

在设计声表面波器件时,叉指换能器的输入阻抗(或导纳),声散射和电声转换特性是很重要的参量。无论对发射或接收技能器,为了估计耦合强度(如计算K~2之值),确定声同步频率,调谐换能器到声同步;或是设计匹配网络与振源和接收负载相匹配,使换能器具有最佳的振幅和相位特性,必须知道换能器的输入阻抗或导纳。另外,测量输入阻抗的变化规律,对研究叉指换能器的工作特性(如激励的模式,声波的反射)以及在换能器设计时提供依据。     

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．     

基于叉指换能器逆压电效应的激光检测新方法

使用激光在晶体表面激发的声表面波,尝试根据叉指换能器的逆压电效应来探测激光,从而实现声场的变化反演激光照射情况。在讨论激光照射对铌酸锂晶体中声表面波传播特性造成的影响时,建立了点状激光照射的热弹理论模型,首先排除环境温度整体变化的影响,证明了光对声场的影响和照射晶体内部温度梯度的变化有关;然后设计13MHz为中心频率的叉指换能器,从模拟与实验效果对比来看,由激光激发的声表面波影响了原叉指激发波的频率,13MHz及周围频率时的声压变化明显,中心频率迁移到15MHz,声压值波动衰减,从而反演激光的存在;通过理论和实验分析证明了声场检测激光的可行性,可以开拓性地将叉指换能器作为特殊传感器,可用于激光窃听等特场合。     

LiNbO3高阻抗SAW滤波器的IDT特性分析

论述了ＬｉＮｂＯ３高阻抗声表面波滤波器的二分割和三分割叉指换能器的特性。     

光衍射法检测叉指换能器激发的声场分布及其倒速度图

本文介绍了利用声波引起的光衍射现象研究在铌酸鋰晶体和石英晶体的某些切割表面的叉指换能器所激发的声场分布及其倒速度图。所采用的实验方法有简单光探针技术,暗场法以及倒速度图显示等三种。分别对线性调频叉指换能器向两端辐射声功率流的不对称性、叉指换能器激发声场的能量分布以及叉指换能器激发各种声波的倒速度图进行了初步的研究和简单的讨论。     

高阶模式兰姆波振荡器研究

本文提出了一种新型的由叉指换能器激发的兰姆波高阶模式振荡器.由于兰姆波色散和多模式特性,采用兰姆波高阶模式的高频振荡器振荡器制作工艺相对零阶模式要简单.为了选择高阶模式兰姆波振荡器合适的工作模式,一个工作模式选择器插入到兰姆波延迟线与放大器构成的闭环振荡回路.实验测量使用的叉指换能器是127.86°旋转,Y轴切割,X轴...     

碳纳米管气敏传感器微电极的制备与检测

基于参数优化设计了一种电场分布合理的叉指微电极结构,利用光刻技术在ITO表面成功制备了最小指间距约为4μm的叉指微电极,为微电极制备提供了一种可靠、低成本的制备方法。将这种微电极用于碳纳米管气敏传感器中,并利用氨气对其气敏特性进行测试,结果表明,纳米材料修饰的微电极气敏传感性能得到了明显提高。     

抽指加权叉指换能器(IDT)的计算机辅助设计

本文对抽指加权换能器进行了计算机辅助设计,提出了抽指加权IDT的计算机辅助设计程序,设计了中心频率为69MH_z的SAW叉指换能器,计算了理论频响,其旁瓣抑制达到42分贝,最后进行了实验验证。     

幅席加权的等间隔交替抽样理论

本文用抽样理论证实了在声孔径加权的声表面波叉指换能器中指条极性的放置原理;换能器的指条极性主要取决于加权函数的形式。根据本文所证明的理论,抽样指条的极性必须在加权函数过零点处倒相放置。最后对单指和分裂指换能器给出了按抽样规定的指条极性在工艺上的设计公式。     

两个基本表达式的推证

本文详细地推证了FM波频谱构成的最终表达式与均匀叉指换能器SAW滤波器幅频特性解析式,供有关读者参考。     

检测微弱振动的参量电容电桥换能器

本文设计了一种检测引力波天线微弱振动的参量电容电桥换能器,并导出在单一泵频模式下换能器灵敏度的分析表达式,对影响换能器灵敏度的各种因素进行了讨论。     

浅体声波谐波滤波器

用δ函数模型计算了叉指换能器(IDT)的谐波激励特性。在石英ST切割垂直于X轴的传播方向激励了浅体声波(SBAW)的二次和三次谐波,研制了中心频率f_0=100MHz和150MHz左右和相对带宽△f-3(?)/f_0为0.7％左右的窄带滤波器。     

石英音叉陀螺阻抗特性的实验研究

为改善石英音叉的质量,提高陀螺性能,采用了质量平衡调节叉指对称性的方法改善音叉阻抗特性,测试了阻抗特性对音叉驱动及机械耦合误差的影响.实验结果表明,通过对驱动叉指的对称性进行质量平衡调节,驱动叉指的品质因数明显提高,驱动电压明显下降,机械耦合误差也得到有效消除,音叉阻抗特性得到改善.     

ST34°切割石英上表面横波的金属栅阵反射特性

由于表面横波(STW)器件具有温度稳定性好、声速高、功率处理能力强等优点,过去几年中,人们愈来愈重视发展STW器件.金属反射栅是谐振器及谐振型滤波器的重要组成部分,其性能的好坏对整个器件的性能影响很大,此前对金属反射栅特性的一些理论计算是在假设每根指条的金属化比和金属膜厚都完全一样的条件下获得的模拟结果,而且模式转化也很难精确估计,这就带来了理论计算与实验结果的明显差异.研究的主要目的是在实验上揭示表面横波在金属反射栅阵下传播的基本特性,为石英上STW高频谐振型器件的设计与开发提供实验数据.文中对ST34°切石英上SAW与STW的金属栅阵反射特性进行了实验比较.试验结果表明,在相同条件下STW的金属栅阵反射效率要高于声表面波(SAW)的反射效率,它与SAW金属反射栅阵的本质区别是不论短路还是开路栅阵,STW的金属栅阵反射中心都低于换能器的激发中心.为验证实验结果,文中设计了915 MHz的STW单端对谐振器,其中换能器与反射栅的频率差取值比声表面波小,而且反射栅也由301根减到201根,测试结果表明谐振器的插入损耗和Q值等关键参数没有明显退化.     

陆地多次反射折射波定量分析

多次反射折射波在东部油田盆地隆起区、南方碳酸盐岩山区和西北地区山前带多有发育。通过相关公式推导探讨多次反射折射波的性质,分析其运动学和动力学特性,针对地震数据处理实际,研究其对振幅补偿、反褶积效果的影响,并用特征向量滤波方法对多次反射折射波进行衰减。实际处理资料结果表明,特征向量滤波方法适于衰减多次反射折射波,衰减后的地震记录构造成像更清楚。     

疲劳金属材料非线性声学特性的实验研究

非线性声学方法在材料特性的损检测中,特别是在微结构的变化及金属疲劳的检测中有很大的应用前途。报道了一种接触换能器法测量材料的超声非线性系数的方法,并用此方法从实验上测量了不同疲劳程度的ＬＹ－１２铝金棒的超非线性系数。实验结果表明非线性声学参量比线性声学参量对材料的疲晚为敏感。     

驻波法测量声速

根据声波在两个换能器多次反射和声波在空气中的衰减,研究共振干涉法测量声速实验中的信号发生器输出信号随接收器到发送器间距离的变化,测出声波的波长,以及声速．     

ST34°切割石英上表面横波的金属栅阵反射特性

由于表面横波（STW）器件具有温度稳定性好、声速高、功率处理能力强等优点，过去几年中，人们愈来愈重视发展STW器件．金属反射栅是谐振器及谐振型滤波器的重要组成部分，其性能的好坏对整个器件的性能影响很大，此前对金属反射栅特性的一些理论计算是在假设每根指条的金属化比和金属膜厚都完全一样的条件下获得的模拟结果，而且模式转化也很难精确估计，这就带来了理论计算与实验结果的明显差异．研究的主要目的是在实验上揭示表面横波在金属反射栅阵下传播的基本特性，为石英上STW高频谐振型器件的设计与开发提供实验数据．文中对ST34°切石英上SAW与STW的金属栅阵反射特性进行了实验比较．试验结果表明，在相同条件下STW的金属栅阵反射效率要高于声表面波（SAW）的反射效率，它与SAW金属反射栅阵的本质区别是不论短路还是开路栅阵，STW的金属栅阵反射中心都低于换能器的激发中心．为验证实验结果，文中设计了915MHz的STW单端对谐振器，其中换能器与反射栅的频率差取值比声表面波小，而且反射栅也由301根减到201根，测试结果表明谐振器的插入损耗和Q值等关键参数没有明显退化．     

相移光栅特性分析

用传输矩阵法从理论上分析计算了相移光栅的反射谱特性。讨论了各光栅参量变化对反射光谱的影响规律。通过数值分析，得出结论：采用合适的光栅参数可以获得反射率高，通带宽及旁瓣干扰小的相移光栅。     

切向极化薄壁压电陶瓷圆管电声换能器理论

本文在简化假设下,导出切向极化压电陶瓷薄壁国管换能器无负载电导纳方程,它可用以计算k_(31),k_(33),d_(31)和d_(33)等机电参量,进而建立薄壁管在水介质中振动方程,给出直至超过径向共振频率的宽频域内发射声功率和接收灵敏度关系式。顺便就辐射阻抗对发射声功率与接收灵敏度的影响作了讨论。本文所建议的方法,在计算切向极化(还有径向极化)陶瓷圆管换能器的发射与接收特性上,具有明显的优点。