壓電與聲光最新期刊目錄

一種低頻高靈敏度壓電MEMS聲接收器設計————作者：王登攀;黃晶;趙德鋒;王飛;王露;劉文怡;苗晉威;張立宇;袁宇鵬;胡義東;

摘要：為了提高低頻段的靈敏度,基于ScAlN薄膜設計了一種開縫式低頻高靈敏度MEMS聲傳感器結構,并分析了開縫數量對諧振頻率和電壓輸出的影響規律。制作微機電系統(MEMS)聲接收器樣品,當諧振頻率為29.3kHz時,在20～30kHz內測得其最高靈敏度高于-60dB,說明所提出的開縫式結構能在低頻段實現高靈敏度

應用于5G的三頻MIMO天線設計————作者：周籽怡;楊志鵬;杜成珠;

摘要：隨著5G通信技術的商用和衛星通信的快速發展及技術創新,設計了一種使用“X”型隔離結構的三頻二元多輸入多輸出(MIMO)天線。天線由兩個倒置且平行放置的單元輻射貼片組成,并通過在其正面、背面加載隔離枝節來提高天線的隔離度,同時在天線背面采用開槽技術來改善天線的帶寬。天線整體尺寸僅有37 mm×25 mm×0.8 mm,實測工作頻段為4.3～5.8 GHz、8.02～9.3 GHz和12.2～14.8...

ICP刻蝕Mo側壁角度及刻蝕速率的研究————作者：田本朗;梁柳洪;何成勇;羅淦;郭耀祖;米佳;

摘要：采用基于Cl基氣體的電感耦合等離子體(ICP)干法刻蝕設備對金屬Mo薄膜進行刻蝕,研究了刻蝕條件對側壁角度以及刻蝕速率的控制。通過調節ICP干法刻蝕過程中射頻源功率、ICP離子源功率、腔體壓力、混合氣體流量比例等工藝參數,實現了14.8°～85.0°圖形側壁傾角,表明圖形側壁角度可在大范圍內得到控制,刻蝕速率可在148～232nm/min調節,為薄膜體聲波諧振器(FBAR)器件研制工藝打下良好基礎...

壓電超聲換能器金屬外殼切削工藝研究————作者：李亞飛;董姝;李瑞峰;鮮曉軍;唐盤良;馬晉毅;

摘要：為滿足金屬導電物體探測的要求,采用機械方法切削壓電超聲換能器金屬外殼以形成0.10 mm絕緣臺階。借助有限元仿真軟件ANSYS/LS DYNA分析發現,徑向切削過程中陶瓷片所受應力為56.35 MPa,遠小于軸向切削過程中陶瓷片所受應力216.25 MPa,故在分段疊加切削過程中陶瓷片所受的應力變形明顯更小。結合理論分析和切削試驗制定了3次疊加徑向進刀工藝,優化了金屬殘留毛刺去除方法,解決了切削過...

SAW芯片的質量控制與可靠性測試方法的研究————作者：艾毅智;楊怡;陳虹羽;

摘要：隨著通信設備向便攜化、輕薄化發展,對SAW芯片的小體積、高性能需求逐漸增加,為確保產品交付質量,需要在芯片研發、生產過程中開展有效的質量控制和可靠性測試。通過對SAW芯片故障模式及影響的分析,找出了設計和生產過程存在的風險點,制定質量控制措施并研究可靠性測試方法,提升了芯片合格率,進而驗證了質量控制措施和可靠性測試方法的有效性,在業內具有一定的借鑒意義

摻鈰釓鎵鋁石榴石閃爍晶體輻照效應研究————作者：韓恒利;王強;萬前銀;屈菁菁;安康;陳研;肖雄;任科靜;丁雨憧;

摘要：使用⁶⁰Co放射源對摻鈰釓鎵鋁石榴石（Ce:GAGG）閃爍晶體樣品進行輻照,劑量率為3×10～5 Rad/h,輻照總劑量分別為10～6Rad、10～7 Rad和10～8 Rad。通過測試輻照前后C e:GAGG閃爍晶體樣品的透過率、相對光輸出、能量分辨率及衰減時間來研究輻照效應。實驗結果表明,經過10～8Rad輻照,晶體的透過率在450～900 nm波段無明顯變化,在320 ...

一種射頻SiP模組鏈路快速驗證方法研究————作者：崔夢琦;余懷強;張磊;王璽;代春玥;

摘要：針對射頻SiP模組設計周期長、成本高、兼容性差等問題,提出了一種射頻SiP模組鏈路快速驗證方法。該方法將射頻SiP模組內的射頻器件分裝于不同積木塊中,再將積木塊拼接形成有目標電路功能的驗證鏈路。通過對該鏈路進行測試,可快速驗證射頻SiP模組設計是否達標。為實現積木塊間良好互連,設計了高頻連接橋壓接結構。測試結果經去嵌計算,得到18GHz內插入損耗最大值為1.34dB。通過搭建與測試二次變頻射頻Si...

PMUT集成Helmholtz諧振腔對測距性能產生的影響分析————作者：劉浩杰;塔桂峰;姚術濤;李加東;苗斌;商文玲;馮昌坤;陶金燕;

摘要：壓電微機械超聲換能器(PMUT)是超聲測距領域的重要傳感器件,增強PMUT的測距性能對促進工程化應用具有重要意義。基于Helmholtz諧振腔體的吸聲和擴聲特性,設計了吸收PMUT背部聲波的腔體結構及正向擴聲的喇叭口結構。實驗結果表明,在2m距離處,集成Helmholtz諧振腔體的PMUT在超聲信號幅值上有顯著提升,達到321.13mV,相較于常規貼片薄膜下的腔體結構,信號幅度增加了90.5mV,...

多層PZT陶瓷自熱溫度影響因素分析————作者：宜亞麗;曠慶文;陳美宇;秦越;韓雪艷;褚祥誠;金賀榮;

摘要：多層PZT陶瓷作為壓電驅動器的核心組件,其壓電性能受自熱溫度影響,在高交變電壓作用下易發生失效。該文從交變電壓特性、陶瓷多層結構角度對PZT陶瓷自熱溫度作用規律展開研究。首先基于掃描電鏡下陶瓷斷面結構形貌,建立了多層PZT陶瓷細觀結構仿真模型;然后搭建了溫度測量實驗平臺,開展陶瓷表面自熱溫度測量實驗進行驗證;最后分析了交變電壓幅值、頻率特性和陶瓷壓電層、死層厚度對陶瓷表面自熱溫度的作用機理。結果表...

基于GRU-NN預測模型的壓電作動器MPC-KAN控制方法————作者：郭辰星;李自成;徐瑞瑞;

摘要：為了提高壓電作動器(PEAs)的軌跡跟蹤性能,提出了一種基于門控遞歸單元(GRU)神經網絡(NN)預測模型的Kolmogorov-Arnold網絡前饋模型預測控制(MPC-KAN)。與神經網絡逆模型控制不同,該方法使用GRU-NN正向建模,并根據模型預測結果調整模型預測控制(MPC)的輸出。首先,根據線性化模型選擇GRU-NN的訓練輸入特征,并訓練該網絡。然后,為了提高優化效果和縮短優化時間,將麻...

基于差分測距的高精度UWB定位算法————作者：羅忠渝;湯杰友;趙忠華;

摘要：針對室內環境存在多種誤差,導致超寬帶(UWB)定位精度受限、穩定性較弱的問題,提出了基于差分測距的擴展卡爾曼濾波算法(DREKF)。該算法對UWB定位系統的通信協議進行了改進,通過引入差分測距,在每次定位時對各基站的誤差模型進行更新,實時校正測距誤差,并通過改進的擴展卡爾曼濾波算法對標簽進行定位,提升定位精度和穩定性。實驗結果表明,DREKF算法在視距情況下的水平定位精度達到了3 cm,在非視距情...

面向無人機載微慣導的一種改進自適應傳遞對準算法————作者：程耀強;楊鵬翔;孫銘垚;趙志遠;

摘要：傳遞對準是微慣導應用于精確制導武器的關鍵技術,關系著機載武器系統的作戰效能。該文研究了微慣導在騰盾無人機上掛飛的傳遞對準方案。首先基于“速度+姿態”匹配傳遞對準方案,提出了一種改進自適應Kalman濾波方法,將桿臂效應和數據延時分別進行在線補償和實時估計。然后基于騰盾無人機平臺進行算法掛飛驗證,與經典Kalman濾波方法相比,改進算法可有效提升傳遞對準的性能,滿足航向角對準精度為0.65°(1σ)...

MCP-SSHI接口電路實現多通道寬頻壓電能量的高效提取————作者：李繼禎;胡寧;吉振峰;張詩琪;趙晨曦;周美彤;吳良科;牟笑靜;

摘要：隨著物聯網和智能系統的快速發展,對傳感器網絡中能量采集技術的需求不斷增加。針對多通道寬頻壓電能量信號特征差異大、能量提取效率低的問題,提出了一種適用于弱耦合環境的多通道并聯同步開關電感(MCP-SSHI)接口電路。該電路保持了高模塊的拓展性和結構的簡潔性,同時還具備處理任意相位關系(0～2π)多通道輸入電壓的能力。測試結果表明,在處理六路壓電能量收集器(PEH)信號時,MCP-SSHI電路可高效提...

基于CS-PVP K30復合物薄膜基的QCM濕度傳感器————作者：王艷;陶金;羅健;陳思毅;彭宏;王云霄;尹澤宇;

摘要：石英晶體微天平(QCM)作為納克級精度傳感器,通過在敏感區添加濕敏材料,能夠在氣相條件下高精度檢測濕度,具有檢測范圍廣、成本低和制作簡單的優點。為提升濕敏材料的性能,擴展基于QCM的濕度傳感器的應用,構建了基于殼聚糖(CS)基底,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)成膜機理的復合物薄膜基的QCM濕度傳感器。實驗證明該傳感器響應、恢復時間分別為13 s、14 s,在相對濕度11%～97%檢測范圍內的靈敏度達到5...

微生物聚焦的微流控芯片研究————作者：袁宇鵬;蔣卓雅;李順波;龍帥;李小飛;

摘要：針對流式細胞儀中聚焦細菌、酵母菌等小直徑微生物困難的問題,開展微生物聚焦的微流控芯片研究。在傳統直通道的基礎上設計新型方形通道,建立方形通道微流控芯片的有限元模型,通過流體與運動軌跡的有限元仿真實現對通道寬度、長度等結構參數的優化設計。通道寬度為20μm、單位長度為80μm時,粒子仿真運動范圍為通道的63%。提出了基于硅基襯底的微流控芯片制備方法,制備出方形通道微流控芯片實物。搭建了流式細胞儀原理...

釹摻雜BSPT基高溫壓電陶瓷的性能研究————作者：涂浩;官尚義;史偉;陳強;邢潔;

摘要：采用傳統固相反應法制備了Nd摻雜的BiScO₃-PbTiO₃（BSPT）高溫壓電陶瓷。在確定BSPT準同型相界的基礎上,系統研究了Nd摻雜對其結構和性能的影響。結果表明,通過Nd摻雜可調控BSPT陶瓷相結構和疇結構,進而有效提高其壓電性能和溫度穩定性。當BS摻雜含量（摩爾分數）為37%,Nd摻雜濃度（摩爾分數）為3.0%時,陶瓷具有最佳的壓電性能,其壓電...

TC-SAW SiO₂ 溫補層性能研究————作者：賀貞;李燕;田本朗;馬晉毅;肖強;梁柳洪;

摘要：為制備高性能的TC-SAW SiO₂ 溫補層,分別采用電子束蒸發鍍膜和反應磁控濺射制備 SiO₂ 薄膜,研究兩種制備工藝對 SiO₂ 薄膜致密性、表面粗糙度及彈性模量的影響。采用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、X線衍射儀對 SiO₂ 薄膜的形貌和晶體結構進行分析。采用橢偏儀測試薄膜折射率及腐蝕后的膜厚變化量,并通...

融合蘭姆波損傷指數的碳纖維板分層缺陷成像方法————作者：巫軼倫;馮搏;

摘要：蘭姆(Lamb)波在結構健康監測中具有潛在的應用價值,但有關分層損傷的研究大多局限于分層定位和精度提高,對分層尺寸測量的研究較少。研究了碳纖維復合材料板中分層缺陷尺寸對不同波長Lamb波的影響。通過有限元模擬研究了線性調頻Lamb波A0模態與不同分層尺寸之間的相互作用,發現當波長大于分層尺寸時,擾動程度隨分層尺寸的增大而單調增大,當波長小于分層尺寸時,擾動程度呈振蕩狀態的現象。借助該現象提出一種碳...

一種BGA封裝的低損耗毫米波前端模組設計————作者：蒲星明;趙怡;董剛;韓世宏;范齊升;余懷強;

摘要：針對小型化、低成本化、集成化T/R組件的需求,提出了一種工作在30～40 GHz的毫米波前端模組。該模組采用高溫共燒陶瓷(HTCC)基板和球柵陣列(BGA)封裝,實現了4個收發通道的高密度集成,具備信號放大、功率分配和幅相控制等功能。通過對該模組毫米波信號垂直互連結構的仿真優化,實現了該結構在毫米波頻段的低損耗信號傳輸。設計制作PCB測試板對該垂直互連結構進行測試驗證,經計算得到該垂直互連結構最高...

面向5G應用的超寬帶MIMO天線設計————作者：王致遠;楊�；�;杜成珠;魏書榮;

摘要：針對目前國內5G中頻段的寬帶覆蓋問題以及面向未來6G系統在Sub-7 GHz頻段的應用,設計了一款可覆蓋5G頻段的共面波導(CPW)饋電超寬帶高隔離多輸入多輸出(MIMO)天線。單元天線以單個橢圓貼片為基礎,通過添加三叉戟結構和切角操作實現了天線的超寬帶特性。天線含有2個單元槽天線,可用于2×2的MIMO天線陣列,天線尺寸為118 mm×66 mm×0.8 mm。兩個單元天線采用平行放置模式,且兩...

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