关于声表面滤波速的几点注记

本文深入讨论了固体中声表面波速方程的实根分布规律,修正了以往文献中的某些不确切之处。     

声表面波瓦斯传感器高压电薄膜研究

我国煤矿瓦斯事故频发,造成大量人员伤亡和国有资源流失.声表面波瓦斯传感器体积小、工作稳定,能够有效提高煤矿瓦斯监、检能力,减少瓦斯事故.声表面波瓦斯传感器的灵敏度主要取决于压电薄膜的压电系数及机械品质因数,因而高压电系数、高机械品质因数的压电薄膜对于制备高性能声表面波瓦斯传感器具有重要意义.文中通过磁控溅射法沉积PMnN-PZT三元系铁电薄膜,所得薄膜具有高压电性及较高的机械品质因数,有望应用于声表面波瓦斯传感器制备.     

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。     

岩石加载过程声波波速变化规律实验研究

通过对花岗岩、片麻岩、大理岩和砂岩进行加载,探寻岩石波速随应力变化的响应特征.实验结果表明:花岗岩和片麻岩在线弹性加载阶段,波速-应力呈线性上升;波速达到峰值之后,波速-应力为二次函数非线性变化,再继续加载则岩样发生破坏.大理岩及砂岩在整个加载过程中波速基本保持恒定.依据成岩类型将波速变化分为两种类型:Ⅰ型,波速线性增加—峰值波速—缓慢下降—突然下降(破坏);Ⅱ型,波速不变—突然下降(破坏).在循环荷载作用下,岩石在线弹性加载阶段,波速呈线性上升;当增加到一定载荷,波速突然下降,岩样发生破坏.以上研究表明,在线弹性加载阶段,波速增加主要是密度变化引起的,裂纹萌生、扩展、贯通直接影响波速随应力的...     

电子-声子相互作用对压电表面态的影响

采用LLP中间耦合方法，研究了电子—声子相互作用对压电表面的影响．结果表明，当电子接近晶体表面处时，表面声学声子之间的相互作用对表面态的影响很大．尤其是电子—压电声子耦合较强的化合物，压电声子对电子在表面的束缚比光学声子的束缚强很多．因此，研究压电材料的电子表面态时，应主要考虑压电声学声子．     

金刚石声表面波器件的研制

对ZnO／IDT／金石多层结构高频声表面波滤波器进行模拟设计、样件制备和测量．利用热丝化学气相沉积方法，在抛光Si基底沉积致密、光滑的CVD金刚石膜；采用磁控溅射法在金刚石薄膜上制备C轴取向的氧化钎压电薄膜．研制的ZnO／IDT／金刚石／硅结构SAW滤波器，又指换能器（IDT）指宽1．7μm，SAW滤波器频率达到1．4GHz．     

极性晶体表面的电子—声子相互作用

本文在长波近似条件下对存在γ（γ１，２，…，ｎ）支声子模式且与真空接触的半无限极性晶体中的电子－声子相互作用进行了探讨，得出了两支模情形下声子和电子－声子相互作用的哈密顿算符的具体形式。     

外延ZnO压电薄膜的声表面波特性分析

采用RF平面磁控溅射技术在单晶Al2O3衬底上淀积了ZnO薄膜.研究了ZnO薄膜的结构特性及电学性能,XRD结果表明:在Al2O3衬底上沉积的ZnO薄膜是高度c轴取向的.电阻率测试结果表明:在纯氧中高温退火,薄膜的电阻率提高到107Ω·cm量级.对于ZnO Al2O3结构的SAW器件,随着ZnO薄膜厚度的减小,其机电耦合系数降低,但声表面波速率增加.     

各向异性介质表面Fresnell阵产生的声束聚焦

从作者所发展的包括压电介质在内的各向异性介质的表面激发理论出发，研究各向异性介质表面Fresnell阵列物理透镜在各向异性介质中会聚声场的性质.分别对在PZT内产生的声体波聚焦和ST-石英和YZ-LiNbO₃表面产生的声表面波聚焦进行了分析，并与熔融石英作代表的各向同性介质进行了比较.它们之间聚焦声场的差异是相当大的.当各向异性因子γ＞0时，相对于γ=0的各向同性焦距要短.反之γ＜0时，则焦距变长.     

浅层沉积岩的声波波速特性与岩性之间的关系

在现代工程地质勘察工作中,研究岩土的弹性力学性质,日渐重要,而岩体的声波波速就是其中性质之一,笔者在大量实际工作成果的基础上,分析研究了声波波速与岩性之间的某些关系(如:声波波速与孔隙度之间的线性关系,V_P/V_s之比可更有把握地确定岩性等等)。对于岩体工程地质性质的研究具有一定实际意义。     

Propagation Characteristics of Surface Acoustic Waves on LGT and Quartz Substrates

Langatate （LGT） is a novel piezoelectric crystal; its structure is similar to quartz. A numerical analysis of the most important propagation characteristics of surface acoustic waves （ SAW） on LGT and quartz is presented in this paper. The results show that the phase velocity on LGT is slower than that on quartz. Similar to quartz. there are zero temperature cuts and pure module orientations on LGT. The electro-mechanical coupling constant （k2 ） of LGT is larger than that of quartz. The characteristics of SAW on LGT with different material constants are calculated and compared. The results show that there are somewhat deviations with different material constants. Especially. the temperature coefficient of frequency （ TCF） shows a relatively high difference.     

无线声表面波辨识标签最佳判决电平的确定

由于受到多次反射和传播损耗的影响，延迟线型声表面波辨识标签的每一位编码幅度的判决电平需要合理确定。推导了开关键控编码方式的辨识标签分别在编码为“0”和“1”时的误判率与接收信号信噪比、编码“0”和“1”的动态范围以及判决门限值的关系，得出了在大信噪比情况下，最佳判决电平与信噪比和编码动态范围之间的解析表达式，通过对不同接收距离下回波信号的实验验证，证明该最佳判别电平是有效的。     

无线声表面波传感信号的正交采样处理

声表面波(SAW)延迟线型无线传感器测量系统中，信号在反射栅上的延迟时间随着被测量的变化而发生改变．如何提取回波信号上的延时信息是提高传感器精度的关键．理论分析和实验都表明，以往采用的相干I、Q解调测量相位方法存在着较大的相位测量误差．为进一步减小这些误差，引入了基于多相滤波的正交变换方法对无线SAW信号进行检波处理，在数字域中实现整倍抽取和延迟校正滤波，实现信号的正交采样．仿真和实验结果表明，正交采样法能够消除模拟解调所带来的误差．这种方法既提高了相位检测精度．也保证系统容易实现．最后，给出了测试系统的硬件实现方案．     

基于应力敏感系数的硅酸镓镧晶体声表面波应力敏感特性

从叠加偏载的运动方程出发,借助微扰理论推导了压电晶片上声表面波波速的应力敏感模型,提出了应力敏感系数的概念,计算了硅酸镓镧在二维旋转空间的应力敏感系数.讨论了应力敏感系数的应用,在平面应力条件下提出并验证了仅用2个系数(1α1 2α2=0)就可以方便地确定出晶体的应力补偿切向.通过对石英和硅酸镓镧两种晶体的理论计算和实验比较,证明了所提理论和方法的正确性.     

声表面波谐振型气体传感器的研究

分析和设计了声表面波谐振型气体传感器的叉指换能器和反射栅的最佳结构,研制了ST切石英基底的双端对声表面波谐振型气体传感器,研制了一种高稳定性的振荡器电路。用所研制的ST切石英基底,谐振频率148.5 MHz,敏感薄膜为酞菁铜的双端对声表面波谐振型气体传感器进行了NO_2气体传感检测实验,检测了传感器声表面波振幅的变化,其优点是传感器的声表面波振幅的温度波动远小于通常传感器所检测的声速,提高检测温度稳定性。实验结果证明了所研制的器件具有很好的实用性。     

一种声表面波转矩传感器快速解调方法设计

针对多个谐振器组成的无线无源声表面波(SAW)转矩传感器阅读过程复杂、耗时长的问题,利用SAW谐振器的频率响应特性设计了一种基于时域的转矩传感器快速解调方法.分析了SAW谐振器的响应特性并设计了信号的截断与去噪声方法,以及周期计算方法.根据设定的高频与响应信号周期的关系确定各个谐振器谐振频率的范围,然后通过谱估计具有最大周期的信号以解调出频率.提出的扫描方法只需采集一路信号,即降低了阅读器硬件系统的复杂性,同时在时域中简化了信号解调算法.通过实验测试了该扫描方法,完成一次搜索过程只需521ms,而传统的2路正交信号(IQ)扫描方法需要828ms.实验结果表明:设计的算法与IQ法相比扫描速度提高了37.1%,验证了该算法的有效性.     

一种新型基于两通道声表面波器件的全光纤调制器

研究了多通道声表面波与光纤中传播的光导波相互作用,推导出其相应的耦合模方程.研制了一种两通道声表面波全光纤声光调制器并进行了实验,理论分析与实验结果相符合.     

基于TLS-ESPRIT算法的声表面波标签辨识

为降低收发机成本,在声表面波射频识别系统中采用频域取样,并利用频率步进连续波作为发射信号.为了进一步提高识别距离及系统的抗干扰能力,增强标签在小信噪比下的识别能力,在信号处理部分使用总体最小二乘-旋转不变技术估计信号参数(TLS-ESPRIT)算法来提取标签的时延信息并解码.试验结果表明,相对于其他算法,TLS-ESPRIT算法能够在小信噪比条件下以较窄的工作带宽有效地识别标签.     

硅酸镓镧、钽酸镓镧和铌酸镓镧的声表面波传播特性

计算了硅酸镓镧、钽酸镓镧和铌酸镓镧的不同切向和传播方向的声表面波(SAW)传播特性，并对其和石英晶体上相应切向和传播方向的SAW传播特性做了对比分析．计算结果表明，这3种材料的SAW传播速度一般比石英低1km／s左右；和石英一样，具有零温度切向和纯模方向；机电耦合系数k^2却远高于石英，其中钽酸镓镧的k^2最大．对不同材料常数进行了对比计算，结果表明，不同材料常数的SAW传播特性有明显的差异，其中以频率温度系数差异最大．     

p—Si单晶低表面复合速度的获得

提出减低p-Si单晶表面复合速度参数值的两个有效的方法，解释了其不同的作用机理。实验表明，经HF腐蚀处理过的p-Si单晶，自然晾干的表面复合速度测算值比红外灯烘干的测算值低1个量级以上；而对于同一p-Si单晶，置于氮气氛围之中的测算值要比大气之中的测算值低2个量级以上。