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STW谐振器的模拟与优化

STW谐振器的模拟与优化

2006’和谐开发中国西部声学学术交流会

作者：王为标王昊吴浩东 Victor Plessky 水永安南京大学声学研究所瑞士GVR Trade SA公司

STW（surface transverse wave）谐振器和传统的瑞利波谐振器相比,具有突出的优点.但是由于这一特殊模式的复杂性,对 STW 谐振器比较精确的模拟,特别是 Q 值的准确预测还存在困难.主要原因是很难将各种损耗机制均考虑在理论模型之中.即... 详细信息

STW（surface transverse wave）谐振器和传统的瑞利波谐振器相比,具有突出的优点.但是由于这一特殊模式的复杂性,对 STW 谐振器比较精确的模拟,特别是 Q 值的准确预测还存在困难.主要原因是很难将各种损耗机制均考虑在理论模型之中.即便是表面波最精确的理论-有限元/边界元（FEM/BEM）理论,在模拟 STW 谐振器时,得到的 Q 值也有很大的误差.本文通过引进基片的材料损耗因子和电极的粘滞损耗因子,对 FEM/BEM 理论进行了修正,使得这一理论能够比较精确预测 STW 谐振嚣的 Q 值,以便理论上优化设计 STW 谐振器.最后以单端对谐振器为例,讨论了器件的优化.

关键词： STW 谐振器模拟优化

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声表面波耦合模参量的色散特性

声表面波耦合模参量的色散特性

中国声学学会第九届青年学术会议

作者：王昊史向龙王为标吴浩东水永安南京大学声学研究所近代声学教育部重点实验室

＜正＞1引言耦合模式（COM）模型已经广泛应用于低损耗声表面波滤波器的设计中。传统的COM参量是非色散的,能够准确模拟早期的瑞利波器件。而目前商用射频声表面波器件大多工作在漏波模式下,使用传统的COM参量已不能满足器件设计的精度... 详细信息

＜正＞1引言耦合模式（COM）模型已经广泛应用于低损耗声表面波滤波器的设计中。传统的COM参量是非色散的,能够准确模拟早期的瑞利波器件。而目前商用射频声表面波器件大多工作在漏波模式下,使用传统的COM参量已不能满足器件设计的精度要求。于是,人们又致力于研究色散的COM参量。

关键词：声表面波场耦合模式模型色散特性漏波器件

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表面声场分布的数值模拟

表面声场分布的数值模拟

中国声学学会2006年全国声学学术会议

作者：陆建萍王为标何世堂水永安中国科学院声学研究所南京大学声学研究所中国科学院声学研究所南京大学声学研究所

＜正＞1．引言在声表面波器件的应用中,对表面上声场分布情况的观察测量是很重要的。目前通常使用光探针来研究固体表面场分布。但由于光探针设备本身比较昂贵,因此使用光探针来观察表面场分布成本较高。而且由于光探针的焦点不够小,高... 详细信息

＜正＞1．引言在声表面波器件的应用中,对表面上声场分布情况的观察测量是很重要的。目前通常使用光探针来研究固体表面场分布。但由于光探针设备本身比较昂贵,因此使用光探针来观察表面场分布成本较高。而且由于光探针的焦点不够小,高频分辨率还不够清楚。现代计算机技术的发展,使得pc机的计算能力和计算速度大幅度提高。因此,利用数值工具,即使用pc机进行数值计算并模拟演示表面场分布的时机已经成熟。使用数值工具演示以替代传统光探针的方法,降低了成本,提高了精度,而且更为方便。

关键词：声表面波器件表面声场数值模拟

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声表面波四相单向叉指换能器

声学学报 1983年第1期 22-30页

作者：邱庞川水永安魏荣爵南京大学声学研究所南京大学声学研究所南京大学声学研究所扬州师范学院物理系

四相单向换能器与三相单向换能器及群型单向换能器相比具有最佳的单向性,适宜用来制作宽带低插损声表面波滤波器。四相换能器的等效电路、声辐射导、静态电容以及频率响应等,还给出了简便的四相移相电路,计算了移相电路对频响的影响,从... 详细信息

四相单向换能器与三相单向换能器及群型单向换能器相比具有最佳的单向性,适宜用来制作宽带低插损声表面波滤波器。四相换能器的等效电路、声辐射导、静态电容以及频率响应等,还给出了简便的四相移相电路,计算了移相电路对频响的影响,从而得到了较完整的四相换能器的设计理论。用等指长不加权的四相换能器得到了插入损耗小于0.72dB的滤波器,在仪器分度为0.1dB的仪器上观察不到带内波纹。实测频响与理论频响符合良好。

关键词：四相等效电路移相网络单向性等值电路馈电网络声表面波换能器测深仪

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叉指换能器激发表面声波的生长特性

声学学报 1980年第4期 258-269页

作者：张淑仪方松如水永安南京大学声学研究所

本文利用暗场法和光探针技术对叉指换能器,特别是线性调频叉指换能器,激发表面声波的生长特性进行了观察和测量。并且利用有关的理论进行了计算。实验和理论结果一致表明在共振激发指对的中心位置,声强极小;离开中心位置,声强迅速增长... 详细信息

本文利用暗场法和光探针技术对叉指换能器,特别是线性调频叉指换能器,激发表面声波的生长特性进行了观察和测量。并且利用有关的理论进行了计算。实验和理论结果一致表明在共振激发指对的中心位置,声强极小;离开中心位置,声强迅速增长。对于周期性叉指换能器,向两侧增长是对称的;而对于线性调频叉指换能器,向两侧增长是不对称的,向高频端的增长比向低频端的更强,因而形成线性调频叉指换能器向两端辐射的不对称性。但是在实验结果与理论结果的比较中,也出现一些问题,我们对此进行了初步的讨论。

关键词：叉指换能器声表面波换能器表面声波线性调频生长特性

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低插损微小型表面漏波谐振滤波器

声学学报 1984年第3期 145-152页

作者：章德水永安姜文华刘燕南京大学声学研究所

本文的工作在于,利用49°Y旋转铌酸锂基片,在其基片的表面激励表面漏波,利用其机电耦合系数ks2比较高;短路金属反射条声阻抗变化比较大的特点,成功地研制了表面漏波谐振滤波器（Surface Leaky waves resonators简称SLWR）。这种谐振滤... 详细信息

本文的工作在于,利用49°Y旋转铌酸锂基片,在其基片的表面激励表面漏波,利用其机电耦合系数ks2比较高;短路金属反射条声阻抗变化比较大的特点,成功地研制了表面漏波谐振滤波器（Surface Leaky waves resonators简称SLWR）。这种谐振滤波器的突出优点是所占的基片面积小,仅为同频率的声表面波谐振滤波器（SAWR）的1/4—1/5,50Q系统中的插入损耗仅2—5dB。本文在实验上,测定了49°Y旋转LiNbO3基片表面的机电耦合系数ks2及声阻抗失配比│8│,从而计算了不同短路金属反射条时的反射系数。利用等效电路模型定性分析了它在50Q系统中的插入损耗。并介绍了典型的实验数据。

关键词：谐振滤波器谐振器共振器漏波正向损耗插入损耗反射阵微小型插损

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色散COM参数的提取

色散COM参数的提取

2007’促进西部发展声学学术交流会

作者：王为标吴浩东王建文倪山林水永安无锡市好达电子有限公司南京大学声学研究所

从周期格林函数理论出发,得到了无限周期短路栅格的色散曲线,由 COM（coupling of modes,耦合模）理论可以得到 COM 参数与色散曲线之间的解析关系,因而色散的 COM 参数即可由此关系确定,本文暂时只将传播速度和传播损耗作为频率的函数... 详细信息

从周期格林函数理论出发,得到了无限周期短路栅格的色散曲线,由 COM（coupling of modes,耦合模）理论可以得到 COM 参数与色散曲线之间的解析关系,因而色散的 COM 参数即可由此关系确定,本文暂时只将传播速度和传播损耗作为频率的函数提取,其余三个参数仍然作为常数处理,将结果应用于声表面波器件的模拟,模拟的精度得到大幅度提高,本文的结果对声表面波器件的设计有着极其重要的实用价值。

关键词：周期格林函数 COM 参数色散模拟

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叉指换能器的抽指加权

声学学报 1984年第4期 249-257页

作者：水永安姜文华郁炯章德南京大学声学研究所

抽指加权避免了切趾加权的末端效应和衍射效应,所以可以从理论上预计出准确的结果,并能进行双加权,但它只能适用于带宽较窄的器件。本文为抽指加权给出了数学表达式,提出了用不着近邻效应修正和相位修正的设计方法,使设计和工艺都大为简... 详细信息

抽指加权避免了切趾加权的末端效应和衍射效应,所以可以从理论上预计出准确的结果,并能进行双加权,但它只能适用于带宽较窄的器件。本文为抽指加权给出了数学表达式,提出了用不着近邻效应修正和相位修正的设计方法,使设计和工艺都大为简化,并且实验上容易保证预期的结果。由于注意到了抽指加权应满足的条件,并用计算机选出最佳的设计方案,本文所设计的滤波器可以超过前人用抽指方法所达到的带宽。本文编制出抽指加权的计算机程序,对辛克函数凯塞窗口加权换能器和海明加权换能器设计出3dB带宽达2—8％的带通滤波器,实验与理论结果基本一致。

关键词：加权换能器凯塞窗相对带宽变迹换能器叉指换能器声表面波换能器辛克函数滤波器电子设备

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相位干涉法测量表面声波速度的相对变化

声学学报 1981年第4期 242-248页

作者：章德吴文虬水永安姜文华南京大学声学研究所

本文提出了一种相位干涉法。用来测量表面声波速度的相对变化。因为它不需要测量表面声波速度与声传播长度的绝对值,与通常使用的脉冲法和相位比较法相比,具有设备简单,测试容易的特点。我们测得127.86°—LiNbO3表面金属化后,表面声波... 详细信息

本文提出了一种相位干涉法。用来测量表面声波速度的相对变化。因为它不需要测量表面声波速度与声传播长度的绝对值,与通常使用的脉冲法和相位比较法相比,具有设备简单,测试容易的特点。我们测得127.86°—LiNbO3表面金属化后,表面声波的相对变化Δv/v∞=0.02866,相对误差为0.25％。如果能精确测定声传播路程的长度,则用本法也可以精确测出表面声波速度的绝对值。文中给出了几种切割方向的LiNbO3和石英的Δv/v∞及v∞的测试数据和误差分析。

关键词：表面声波相对变化绝对值声传播波传播换能器测深仪相位干涉