ZnO/IDT/金刚石结构SAW滤波器的设计和制作 被引量：3

1

作者 陈颖慧 郑英彬 +3 位作者 席仕伟 唐彬 王旭光 张慧 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期443-447,478,共6页

传统材料制备的声表面波(SAW)滤波器的中心频率f大多位于较低的频段(f<500 MHz),但是无线通信频段逐渐向着高频化的方向发展,因此在SAW器件领域中引入高声速材料如金刚石以提高中心频率成为一种必然趋势。基于金刚石材料、采用ZnO/I... 传统材料制备的声表面波(SAW)滤波器的中心频率f大多位于较低的频段(f<500 MHz),但是无线通信频段逐渐向着高频化的方向发展,因此在SAW器件领域中引入高声速材料如金刚石以提高中心频率成为一种必然趋势。基于金刚石材料、采用ZnO/IDT/金刚石新型结构,设计了交错叉指结构和镜像阻抗连接结构的叉指换能器(IDT)参数。通过优化的工艺制备流程,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后采用RF探针台对样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明制备的SAW滤波器样品的测试结果与理论值比较符合,交错叉指结构滤波器获得了很低的插损,镜像阻抗连接结构滤波器有效地提高了带外抑制度。样品IDT指宽2μm,SAW滤波器中心频率可达0.775 GHz。 展开更多

关键词 射频微机电系统(RFMEMS) 声表面波滤波器(SAW) 金刚石 氧化锌薄膜 叉指换能器(idt)

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IDT在YZ-LiNbO_3基片上的体声波激励研究 被引量：2

2

作者 邓明晰 吕霞付 蔡绍皙 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1997年第6期369-371,380,共4页

具有广泛应用前景的声板波液体密度传感器采用了叉指换能器（ＩＤＴ）在基片上的体声波（ＢＡＷ）激励效应。文章针对常见的ＹＺ－ＬｉＮｂＯ３基片，研究了ＩＤＴ激励ＢＡＷ的响应与激励频率之间的关系。压电基片表面的ＩＤＴ激励的Ｂ... 具有广泛应用前景的声板波液体密度传感器采用了叉指换能器（ＩＤＴ）在基片上的体声波（ＢＡＷ）激励效应。文章针对常见的ＹＺ－ＬｉＮｂＯ３基片，研究了ＩＤＴ激励ＢＡＷ的响应与激励频率之间的关系。压电基片表面的ＩＤＴ激励的ＢＡＷ在基片内来回反射，选择恰当的ＩＤＴ激励频率，可得到极大的ＢＡＷ响应。实验结果和理论分析表明，ＢＡＷ的极大响应与发射接收ＩＤＴ的间距、基片厚度和激励频率有确定关系。 展开更多

关键词 叉指换能器 基片 体声波激励

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基于IDTs电极分层布局结构的瑞利波器件特性研究

3

作者 袁宇鑫 武庆鹏 +2 位作者 孙立 孙科学 王艳 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第1期11-17,共7页

现代科技的发展对高频声表面波(SAW)器件的需求不断增加,对其工作频率也提出了更高的要求。为了提高SAW器件的频率,该文构建了一种IDTs电极分层布局的器件模型,即IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构,并采用有限元法分析其声学性能,包括导纳... 现代科技的发展对高频声表面波(SAW)器件的需求不断增加,对其工作频率也提出了更高的要求。为了提高SAW器件的频率,该文构建了一种IDTs电极分层布局的器件模型,即IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构,并采用有限元法分析其声学性能,包括导纳、相速度、机电耦合系数等。结果表明,IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构可激发出瑞利波,且当AlN压电薄膜厚度h_(AlN)=0.4λ(λ为器件周期),水平中心距P_(b)=4μm时,其工作频率为692 MHz,传统的IDTs/AlN/R-sapphire结构器件提高了近1倍(356 MHz),而此时机电耦合系数K^(2)为0.3%,比传统结构高。另外,通过优化IDTs电极的结构参数可进一步改善、调制瑞利波器件的性能。当IDTs的上层铜电极和下层铝电极厚度之比Δh=1.2,P_(b)=4μm,h_(AlN)/λ=0.5时,瑞利波器件的谐振频率为657.9 MHz,K^(2)=1.27%;当P b=6μm时,瑞利波的工作频率为461 MHz,机电耦合系数达到最大(K^(2)_(max)=1.34%),较传统IDTs单层布局结构瑞利波器件分别提升了30%和300%。结果表明,IDTs电极分层布局结构不仅可有效地提高SAW器件的工作频率和机电耦合系数,也可以降低高频SAW器件的制备难度。 展开更多

关键词 声表面波 叉指换能器 有限元分析 机电耦合系数 瑞利波

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新型声表面波式小波变换器件插入损耗的研究 被引量：4

4

作者 卢文科 朱长纯 +2 位作者 刘君华 方建安 文常保 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期371-373,共3页

小波式叉指换能器使用机电耦合系数比较大的基片(如YZ-L iNbO3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-L iTaO3基片)时,其频率特性曲线光滑,但插入损耗大.声表面波器... 小波式叉指换能器使用机电耦合系数比较大的基片(如YZ-L iNbO3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-L iTaO3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Δf/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. 展开更多

关键词 声表面波 小波变换器件 插入损耗 又指换能器

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压电驱动微喷雾化器的研制及实验研究 被引量：2

5

作者 王国辉 周兆英 +2 位作者 袁松梅 叶雄英 刘长庚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第8期37-39,共3页

作为一种重要的非注射给药途径 ,雾化吸入治疗方法具有起效快 ,药物毒、副作用小等特点 ,因此被越来越广泛地采用。基于压电驱动喷墨打印机工作基本原理 ,利用微机械加工技术 ,研制了一种压电驱动微喷雾化器。流量、雾粒的直径和速度是... 作为一种重要的非注射给药途径 ,雾化吸入治疗方法具有起效快 ,药物毒、副作用小等特点 ,因此被越来越广泛地采用。基于压电驱动喷墨打印机工作基本原理 ,利用微机械加工技术 ,研制了一种压电驱动微喷雾化器。流量、雾粒的直径和速度是微喷雾化器的重要指标 ,文中采用相关的仪器分别对这些指标进行了测试。由测试结果可知 ,微喷雾化器产生的雾粒的直径和速度分布集中 ,且雾粒直径和速度比较适合于雾化吸入治疗 。 展开更多

关键词 压电驱动 微喷雾化器 研制 实验研究 雾化吸入治疗 压电换能器 微喷孔

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声表面波式小波变换器件的三次行程反射信号的研究 被引量：1

6

作者 卢文科 朱长纯 +3 位作者 刘清洪 刘君华 方建安 文常保 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期346-349,共4页

本文提出了用同相位法减小三次行程反射信号的方法.当信号频率与叉指换能器中心频率相等,并且主信号的相位等于三次行程反射信号的相位时,从可达到减小三次行程反射信号的影响.并且探讨了双接收叉指换能器并联法,要求双接收叉指换能器... 本文提出了用同相位法减小三次行程反射信号的方法.当信号频率与叉指换能器中心频率相等,并且主信号的相位等于三次行程反射信号的相位时,从可达到减小三次行程反射信号的影响.并且探讨了双接收叉指换能器并联法,要求双接收叉指换能器要完全对称,否则声表面波式小波变换器件频率特性曲线不光滑. 展开更多

关键词 声表面波 小波变换器件 三次行程反射信号 叉指换能器

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基于声表面波油包水微液滴分裂研究 被引量：2

7

作者 王保成 付相庭 章安良 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期811-814,共4页

提出了声表面波(SAW)实现油包水微液滴的分裂方法,并在128°YX-LiNbO3基片上研制了分裂油包水微液滴的微器件。在压电基片上采用微电子工艺制作叉指换能器,其激发的SAW部分作用于油包水微液滴,瞬间降低电信号幅度,油相内水微液滴在... 提出了声表面波(SAW)实现油包水微液滴的分裂方法,并在128°YX-LiNbO3基片上研制了分裂油包水微液滴的微器件。在压电基片上采用微电子工艺制作叉指换能器,其激发的SAW部分作用于油包水微液滴,瞬间降低电信号幅度,油相内水微液滴在惯性力作用下发生分裂,油相微液滴由于较大的表面张力发生形变而不分裂。以石蜡油包裹蓝色水相微液滴为研究对象,进行了油包水微液滴分裂实验和理论分析,结果表明,当电信号从功率为12.3dBm瞬间关断时,可实现油相内水微液滴分裂。 展开更多

关键词 声表面波(SAW) 液滴 叉指换能器(idt) 分裂 辐射

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光电集成加速度计中声光波导相位调制器的研究 被引量：1

8

作者 钟娟娟 陈才和 +3 位作者 张燕君 吴波 崔宇明 丁桂兰 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第4期651-654,共4页

提出一种新型声光波导相位调制技术 ,用于光电集成M -Z光波导干涉型加速度计的信号调制。相位调制器工作在溅射有K8缓冲层的硅基底上 ,工作波长为 1 3μm。主要对声光调制器的特性参数进行了理论分析和优化设计 ,结果为 :氧化锌薄膜尺寸... 提出一种新型声光波导相位调制技术 ,用于光电集成M -Z光波导干涉型加速度计的信号调制。相位调制器工作在溅射有K8缓冲层的硅基底上 ,工作波长为 1 3μm。主要对声光调制器的特性参数进行了理论分析和优化设计 ,结果为 :氧化锌薄膜尺寸 5× 0 8× 0 0 0 3mm ,叉指换能器叉指对数N =17,中心距l=2 7 19μm ,中心频率f0=4 8MHz,中心指长L0 =4 4 6mm。 展开更多

关键词 光波导 声光调制 声表面波(SAW) 相位调制 叉指换能器 氧化锌薄膜

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镜像阻抗连接叉指换能器制作低损耗声表面波滤波器浅探 被引量：1

9

作者 秦廷辉 朱自湘 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1995年第2期1-3,共3页

介绍了镜像阻抗连接叉指换能器制作低损耗声表面波滤波器的基本原理，给出了研制的在同一种基片上采用不同的镜像阻抗连接叉指换能器制作的不同带宽的低损耗声表面波滤波器，并且可从结果中看到带内波动≤０．３ｄＢ。

关键词 镜像阻抗连接 叉指换能器 声表面波 滤波器 耦合

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新型抗腐蚀结构声表面波湿度传感器的研究 被引量：4

10

作者 童筱钧 钟素娟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第1期38-40,共3页

为解决声表面波(SAW)湿度传感器存在易被污染、不易清洁、稳定性差等问题,提出了一种新的基于改进的单端口SAW谐振器结构用于湿度检测。在此结构中,在ITO材料制作的叉指换能器和反射阵上溅射厚度为5pm Si3N4层以屏蔽各种腐蚀性物质如酸... 为解决声表面波(SAW)湿度传感器存在易被污染、不易清洁、稳定性差等问题,提出了一种新的基于改进的单端口SAW谐振器结构用于湿度检测。在此结构中,在ITO材料制作的叉指换能器和反射阵上溅射厚度为5pm Si3N4层以屏蔽各种腐蚀性物质如酸性、碱性等腐蚀性气体对SAW谐振器电极的侵蚀。相比常规谐振器,新结构加大了谐振器叉指换能器与一个反射阵之间距用于涂敷湿敏材料,同时在石英基片背面布设ITO材料脱湿电路。给出了基于此类结构SAW湿度传感器的制作工艺、感湿实验测试结果。实验验证了该结构SAW湿度传感器的可清洁性、耐腐蚀性及该结构的有效性。 展开更多

关键词 声表面波 湿度传感器 叉指换能器 抗腐蚀结构

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电学端口串联叉指换能器连接分析 被引量：1

11

作者 刘建生 何世堂 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第4期381-383,共3页

通过巧妙的矩阵变换,避开了复杂的公式推导,成功解决了电学端口串联叉指换能器中级联的P矩阵合成问题。该方法直接从耦合模出发,根据各段换能器电学端口参量的实际关系,可综合考虑过去方法中忽略的因素,提高了计算的精度。用此方法分析... 通过巧妙的矩阵变换,避开了复杂的公式推导,成功解决了电学端口串联叉指换能器中级联的P矩阵合成问题。该方法直接从耦合模出发,根据各段换能器电学端口参量的实际关系,可综合考虑过去方法中忽略的因素,提高了计算的精度。用此方法分析倾斜指结构的宽带低插损声表面波滤波器,并和过去的近似方法计算的结果进行比较,在X-112°YLiTaO3基片上制作了滤波器,试验结果和该文方法计算的结果相吻合。 展开更多

关键词 叉指换能器 电学端口串联 P矩阵

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声表面波器件体波效应抑制理论研究 被引量：1

12

作者 马伟方 施文康 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第1期8-9,共2页

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... 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二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的提高具有指导意义。 展开更多

关键词 声表面波器件 叉指换能器 体波效应抑制

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基于延迟线理论的无源声表面波气体传感器

13

作者 张昊 罗文广 +1 位作者 于滢源 曹莹 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第4期505-508,共4页

针对单输入、单输出及双输入、双输出换能器构成的声表面波(SAW)气体传感器存在的缺陷,研究一种无线无源、温度可测的气体传感器。基于声表面波的延迟线理论,利用叉指换能器的转换能量原理,对叉指换能器及反射器进行合理布局,并使3个反... 针对单输入、单输出及双输入、双输出换能器构成的声表面波(SAW)气体传感器存在的缺陷,研究一种无线无源、温度可测的气体传感器。基于声表面波的延迟线理论,利用叉指换能器的转换能量原理,对叉指换能器及反射器进行合理布局,并使3个反射器之间互为参考反射器,获得一种新型的声表面波气体传感器。该设计减少了传感器中信号间及环境温度等因素对测量的干扰,提高了传感器的灵敏度和测量准确度。该传感器具有结构简单、无线无源等特点,适合在不宜接触的复杂工程环境下工作。 展开更多

关键词 声表面波 无源气体传感器 温度传感器 叉指换能器 延迟线理论

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多层SAW器件叉指换能器错层布局研究

14

作者 李志鹏 孟旭 +1 位作者 王博男 张超 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第2期14-16,20,共4页

利用COMSOL软件建立了采用平层叉指换能器(IDT)布局及错层IDT布局的两种多层声表面波(SAW)器件模型,通过有限元法分别计算了两种模型在不同的薄膜层厚度、电极间距条件下的特征频率、机电耦合系数以及导纳比,并将这些结果进行了对比分... 利用COMSOL软件建立了采用平层叉指换能器(IDT)布局及错层IDT布局的两种多层声表面波(SAW)器件模型,通过有限元法分别计算了两种模型在不同的薄膜层厚度、电极间距条件下的特征频率、机电耦合系数以及导纳比,并将这些结果进行了对比分析。结果表明:采用错层IDT布局的多层SAW器件在保证器件性能的条件下,结构尺寸可以缩小一倍,同时也降低了继续提高多层SAW器件特征频率的难度。 展开更多

关键词 声表面波 多层结构 叉指换能器 错层布局

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压电晶体-液体-固体声波导中叉指换能器对导波的激发研究 被引量：6

15

作者 邓明晰 吕霞付 蔡绍皙 《应用声学》 CSCD 北大核心 1999年第3期14-21,共8页

本文对压电晶体－液体－各向同性固体结构的声波导中叉指换能器所激发的导波进行了理论 研究和数值分析，给出了导波的相速度、叉指换能器激发导波的机电耦合系数与液体层归一化厚度、 晶体取向之间的关系曲线。同时，还探讨了声波导中... 本文对压电晶体－液体－各向同性固体结构的声波导中叉指换能器所激发的导波进行了理论 研究和数值分析，给出了导波的相速度、叉指换能器激发导波的机电耦合系数与液体层归一化厚度、 晶体取向之间的关系曲线。同时，还探讨了声波导中的位移场和电势场分布。 展开更多

关键词 声波导 导波 叉指换能器 压电晶体 液-固界面

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声表面波温度传感器的仿真与设计 被引量：15

16

作者 吴展翔 刘文 卢小荣 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期8-11,共4页

利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX-切石英单晶,并在石英上镀ZnO薄膜,叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响... 利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX-切石英单晶,并在石英上镀ZnO薄膜,叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响,并根据仿真结果设计和制作了一种镀ZnO薄膜的SAW温度传感器。测试结果表明,制作的传感器灵敏度较高(8.8kHz/℃),误差小,具备良好的温度-频率特性。 展开更多

关键词 声表面波 温度传感器 ZNO薄膜 叉指换能器 COMSOL

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有液体层负载时压电薄板中兰姆波的传播特性 被引量：2

17

作者 邓明晰 刘镇清 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期137-141,共5页

对有液体层负载时压电薄板中兰姆波的传播特性进行了理论研究和数值分析 ,给出了兰姆波相速、叉指换能器激发兰姆波的机电耦合系数与压电薄板及液体层归一化厚度之间的关系曲线 ,同时 ,还探讨了压电薄板的晶体取向和电边界条件对兰姆波... 对有液体层负载时压电薄板中兰姆波的传播特性进行了理论研究和数值分析 ,给出了兰姆波相速、叉指换能器激发兰姆波的机电耦合系数与压电薄板及液体层归一化厚度之间的关系曲线 ,同时 ,还探讨了压电薄板的晶体取向和电边界条件对兰姆波特性的影响。文中给出的结果 ,较全面地描述了有液体层负载时压电薄板中兰姆波的传播特性。 展开更多

关键词 压电薄板 兰姆波 液体层负载 叉指换能器 电波传

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ZnO-SiO_2-Si层状结构中叉指换能器的声体波激励研究 被引量：1

18

作者 邓明晰 张其悦 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1997年第1期15-19,共5页

当叉指换能器在基片上激励声表面波模式时，同时伴随有声体波的激励。文章根据已有的叉指换能器声体波激励理论，对层状结构ＺｎＯ－ＳｉＯ２－Ｓｉ中叉指换能器的声体波激励进行了研究，通过计算表面有效介电常数εｅｆ（ｓ）的虚部，... 当叉指换能器在基片上激励声表面波模式时，同时伴随有声体波的激励。文章根据已有的叉指换能器声体波激励理论，对层状结构ＺｎＯ－ＳｉＯ２－Ｓｉ中叉指换能器的声体波激励进行了研究，通过计算表面有效介电常数εｅｆ（ｓ）的虚部，得到了声体波的激励强度与层状结构参数之间的定量关系。文中所采用的分析方法。 展开更多

关键词 层状结构 声体波 叉指换能器

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低插损高频SAW滤波器的研究 被引量：2

19

作者 王巍 周杨春 +3 位作者 王方 谭纪伟 滕洪菠 李俊峰 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第2期180-186,共7页

采用单层膜、梯形结构基于128°YX-LiNbO_(3)材料研究了Al电极厚度、叉指占空比、反射栅周期、拓扑结构对插损、带外抑制和矩形度的影响。为了降低带内波动和插入损耗,该文设计了一种叉指换能器(IDT)型反射栅结构,该结构对采取优化... 采用单层膜、梯形结构基于128°YX-LiNbO_(3)材料研究了Al电极厚度、叉指占空比、反射栅周期、拓扑结构对插损、带外抑制和矩形度的影响。为了降低带内波动和插入损耗,该文设计了一种叉指换能器(IDT)型反射栅结构,该结构对采取优化措施前后谐振器的带内最大尖峰损耗分别降低了8.84%和0.55%。最后采用此反射栅结构设计了一款低插损高频声表面波(SAW)滤波器,有限元仿真结果表明,该滤波器的中心频率为2.5205 GHz,插入损耗为-0.50212 dB,带外抑制大于30 dB,-3 dB损耗带宽大于98 MHz。 展开更多

关键词 占空比 声表面波(SAW)滤波器 叉指换能器(idt)型反射栅 电极厚度 “T+π”型拓扑结构

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聚偏氟乙烯叉指的多波段瑞利波水下传播特性

20

作者 丁忠军 冯志亮 +3 位作者 孟德健 李洪宇 张奕 李德威 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1557-1562,共6页

针对深海装备存在结构损伤实时监测困难的问题,本文设计了柔性电路板制作的以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底的叉指换能器,并展开叉指换能器的多波段瑞利波水下传播特性的研究。通过COMSOL软件研究叉指换能器在水下传播瑞利波的特性,同时分析... 针对深海装备存在结构损伤实时监测困难的问题,本文设计了柔性电路板制作的以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底的叉指换能器,并展开叉指换能器的多波段瑞利波水下传播特性的研究。通过COMSOL软件研究叉指换能器在水下传播瑞利波的特性,同时分析叉指换能器激励瑞利波的强度与激励周期的关系。设计微伏级OP37放大电路对2 mm和4 mm波长的柔性PCB叉指换能器进行实验验证。实验与仿真结果表明:仿真与实验结果的最大误差为8.4%,水下环境会极大地限制叉指换能器激励瑞利波的距离,但传播距离会随着波长的增加而增加,且通过瑞利波和水声声波的速度差解决叉指换能器激励的水声干扰的问题。 展开更多

关键词 深海装备 瑞利波 无损探伤 叉指换能器(idt) 柔性电路板 薄膜传感器 数值仿真 实时监测

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