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题名MEMS压电式矢量水听器仿真与结构优化
被引量：2
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作者
樊青青
李俊红
翟禹光
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机构
中国科学院声学研究所
中国科学院大学
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021年第5期684-688,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11474304,11874388)。
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文摘
针对微机电系统(MEMS)矢量水听器灵敏度低的问题,该文主要采用有限元频域分析法对一种新型结构的MEMS压电式矢量水听器进行了仿真与结构优化。对于一种新型具有U形槽悬臂梁结构的加速度灵敏度随压电层厚度或频率的变化进行了研究,优化了结构参数,提高了灵敏度。结果表明,当硅梁厚为16μm,压电层厚为硅梁的51%时,可使结构的加速度灵敏度达最大。与单臂悬臂梁结构相比,双U形槽结构的加速度灵敏度及相应的矢量水听器灵敏度提高了11 dB。
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关键词
有限元方法
微机电系统(MEMS)矢量水听器
压电
U形槽
灵敏度
频域分析
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Keywords
finite element method
MEMS vector hydrophone
piezoelectric
U-groove
sensitivity
frequency domain analysis
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
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题名MEMS水听器国内研究现状与未来技术发展
被引量：4
- 2
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作者
丁然
唐洁
赵珍阳
范茂军
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机构
工业和信息化部第四电子研究院
北京航空航天大学
山东省东仪光电有限公司
中国电子科技集团公司第三研究所
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第8期157-160,共4页
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文摘
综述了微机电系统(MEMS)水听器近15年在国内的发展情况。在MEMS水听器的技术发展过程中,从压阻式、压电式、电容式、纤毛式等结构到基于新一代半导体氮化镓材料的MEMS水听器,MEMS水听器的发展不仅从单一化走向阵列化,而且未来的水听器走向更适合批量制造。针对国家海洋战略,未来批量制造的MEMS水听器,在封装和标定技术方面,提出了几个值得注意的技术问题。
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关键词
微机电系统水听器
结构设计
国内外现状
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Keywords
MEMS hydrophone
structure design
domestic research status
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名MEMS矢量水听器阵列方位估计的对比研究
- 3
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作者
刘宏
张国军
葛晓洋
李振
宋小鹏
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术国家重点实验室
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出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2013年第5期766-770,共5页
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基金
国家"八六三"计划基金资助项目(2011AA040404)
国家自然科学基金资助项目(61127008)
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文摘
基于新型微机电系统(MEMS)仿生矢量水听器,首先利用计算机仿真对比分析了阵列空间谱估计4种相关算法(包括MUSIC算法、Capon最小方差法、空间平滑算法和MMUSIC算法)的优劣性。其次在对比分析的基础上,考虑实际操作的可行性和信号处理的准确性,选取定向精度较高,分辨能力较强的MUSIC算法处理不相干信号源,选取MMUSIC算法处理相干信号源。通过仿真验证和实验分析,结果表明,该MEMS矢量水听器阵列定向精度均在5°以内,具有较好的定向能力。
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关键词
微机电系统（MEMS）矢量水听器
信号处理
空间谱估计
矢量阵列
算法
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Keywords
MEMS vector hydrophone
signal processing
spatial spectrum estimation
vector array
algorithm
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名MEMS矢量水听器声压通道封装技术研究
被引量：2
- 4
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作者
丁俊文
周瑜
李晓雷
滕超
刘云飞
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机构
中国电子科技集团公司第三研究所
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出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2021年第2期295-300,共6页
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文摘
为了更全面地获取水下声场信息,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)矢量水听器常需集成声压敏感通道来提升单个换能器性能,MEMS矢量水听器的敏感芯片采用的是MEMS工艺制备完成,其封装必须与水隔离,传统的橡胶灌封方式会破坏MEMS敏感芯片的机电性能,故MEMS敏感芯片常采用油封的方式,如硅油/蓖麻油。相反,对于MEMS矢量水听器声压通道的封装技术却不尽相同。文章选择给定尺寸的沿径向极化的压电陶瓷圆环,针对低频5~2000 Hz的探测频带需求,对比了两种不同封装形式,即聚氨酯密封和硅油作为耦合剂的聚氨酯密封,对声压通道接收灵敏度的影响规律。首先,建立了四种仿真模型,分析了不同形式下,接收灵敏度的变化规律。接着,设计了聚氨酯灌封和硅油耦合聚氨酯密封两种封装结构,并制备了实物。最后在驻波管中对两种封装形式的压电陶瓷圆环进行了接收灵敏度标定。结果显示,聚氨酯灌封和硅油耦合聚氨酯密封对声压通道的接收灵敏度特性影响不大,实操过程中要注意两种方式的工艺复杂度区别。
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关键词
微机电系统(MEMS)矢量水听器
声压通道
低频探测
接收灵敏度
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Keywords
Micro-Electro-Mechanical System(MEMS)vector hydrophone
sound pressure channel
low frequency detection
receiving sensitivity
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分类号
TB565
[交通运输工程—水声工程]
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