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期刊信息/Journal information
压电与声光
压电与声光

胡少勤

双月刊

1004-2474

ydsgsipat@yahoo.com.cn

023-62919570；62919643

400060

重庆市南岸区南坪花园路14号

压电与声光/Journal Piezoelectrics & AcoustoopticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由信息产业部电子第26研究所主办并公开发行的专业性科技刊物。全国中文核心期刊，中国科学引文数据库统计源，美国Ei数据库收录源。主要报道声表面波技术，声光与光纤技术，压电及其他功能器件，单晶、薄膜及其他功能材料，实验技术与测试方法，以及压电与声光技术等领域的科研成果、发明创造、科技述评，国外在压电、铁电、声电、声光、电光等方面的各种功能器件和陶瓷、单晶、薄膜材料等新技术、新产品、新动向等。
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    一种基于IMM-SCKF的组合导航算法

    梅方玉仇海涛王天宇张峰...
    478-485页
    查看更多>>摘要：针对在实际应用中组合导航系统存在的噪声干扰多变造成系统滤波精度降低问题,提出了基于交互式多模型(IMM)和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)(IMM-SCKF)算法.IMM-SCKF滤波算法拥有多个模型集,通过调节子模型的概率后进行融合输出,能够尽可能地模拟实际噪声协方差.仿真试验和道路试验结果均表明,IMM-SCKF算法的速度误差和位置误差均方根均优于传统单模型CKF算法,能有效提高组合导航系统的可靠性.在实际道路跑车试验中,与传统CKF算法相比,IMM-SCKF算法的东、北、天速度误差均方根分别降低了52%、55%、30%,位置误差均方根分别降低了47%、60%、32%,IMM-SCKF算法显著提高了系统的定位精度及抗干扰能力.

    组合导航交互式多模型平方根容积卡尔曼滤波融合输出抗干扰能力

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    基于多孔氧化铝的高品质因数QCM湿度传感器的研究

    潘宇蒋书波陈惠
    486-490页
    查看更多>>摘要：石英晶体微天平(QCM)传感器以频率形式输出信号,具有成本低、响应快、灵敏度高等优点,因而使用多孔α-Al2O3 作为湿敏材料来提高QCM传感器对湿度的检测灵敏度.基于QCM传感原理,通过COMSOL软件研究不同结构尺寸对传感器谐振频率、品质因数、导纳的影响,优化传感器的几何参数.探究传感器在一定湿度范围内的灵敏度和动态特性,实验结果表明,该传感器具有显著的湿度辨别能力,最大频率响应可达到13 kHz,灵敏度为155 Hz/(%RH),响应、恢复时间分别为20 s和8 s.因此,使用多孔α-Al2O3 作为湿敏材料的QCM传感器在湿度检测方面具有一定的可靠性和准确性.

    石英晶体微天平(QCM)α-Al2O3湿度传感器有限元仿真品质因数导纳

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    一种高密度压电变形镜驱动电源的设计

    徐兴邵蒙李洪文
    491-495,504页
    查看更多>>摘要：压电变形镜是自适应光学系统的执行机构.针对压电变形镜高精度、高动态应用的问题,设计了一款新型的压电陶瓷驱动电源,同时采取线性校正网络确保了放大电路的稳定性,并对影响输出精确度及非线性失真的原因进行了分析.实验结果表明,当驱动容性负载为0.33 μF时,该驱动电源的大信号带宽可达3 kHz,阶跃响应的上升时间优于80 μs,下降时间优于130 μs,输出线性度为99.6%.

    压电陶瓷驱动电源压电变形镜相位补偿容性负载

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    基于ScAlN薄膜的高频PMUT阵列的设计与制造

    塔桂峰刘建河李加东姚术涛...
    496-504页
    查看更多>>摘要：高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像.在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题.设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT阵列.为了进一步得到阵列最佳的输出性能,降低栅瓣影响,设计了间距为波长的1/2(300 μm)的并联六边形阵列,增大了填充因子,降低了阻抗,提高了输出电流.采用SOI晶片作为PMUT的基本结构,设计了微机电系统(MEMS)工艺流程,并完成了晶片制作.通过扫描电子显微镜和聚焦离子束切割确定PMUT的形貌和结构尺寸,并且测得在水中的谐振频率为2.36 MHz.仿真与测试结果表明,测试误差为9.2%,位移灵敏度较好,有望满足非侵入式血管成像应用需求.

    高频压电微机械超声换能器阵列(PMUT)ScAlN薄膜有限元仿真器件制备非侵入式血管成像

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    用于E型薄膜制备的双掩膜工艺研究

    郝一鸣雷程王涛龙余建刚...
    505-510页
    查看更多>>摘要：在高温压力传感器中,与C型膜片相比,E型膜片的稳定性强,非线性误差小,相同挠度下灵敏度高.在微机电系统(MEMS)工艺流程中薄膜制备较重要,其形貌结构对传感器的性能影响较大.但E型薄膜的制备过程较难,为制备出形貌良好的E型(硅岛)薄膜,采用深反应离子刻蚀机,以SF6 为主要刻蚀气体,通过改变掩模材料对制备工艺进行优化改进,使用共聚焦显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对刻蚀后的形貌进行表征.实验表明,通过使用ROL-7133负胶和SiO2 双掩膜,前烘90 s,中烘120 s,显影50 s,得到了硅岛高度为50 μm、背腔深度为450 μm的E型薄膜,垂直度较高且整体形貌较好,符合传感器制作要求.

    双掩膜E型薄膜深反应离子刻蚀刻蚀比刻蚀形貌

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    SnO2掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的改性机理与介电性能调控研究

    张涛孙兰兰王梅刘佳...
    511-518页
    查看更多>>摘要：钛酸锶钡(BarSr1-rTiO3,BST)铁电材料具有良好的介电、铁电、热释电性能,因而成为动态随机存储器、微波调谐器及移相器等应用中的重要材料之一.采用固相烧结法制备(1-r)Ba0.6Sr0.4TiO3-rSnO2(BST-Sn)陶瓷,通过X线衍射、扫描电镜及LCR数字电桥测试系统,并结合第一性原理理论计算研究不同SnO2 掺杂量对BST体系微观结构和介电性能的影响.结果表明,随着SnO2 掺杂量的增加,BST晶格常数c与a的比(晶轴比c/a)减少,材料禁带宽度增大.当SnO2 掺杂量(摩尔比)为0.05时,其带隙达到最大值(1.889 eV).能带与态密度结果表明,其带隙增大是由Ti原子的3d轨道向高能方向移动所致,实验制备出纯BST陶瓷的介电常数为3 227,SnO2 的引入降低了BST陶瓷的介电常数.

    第一性原理SnO2掺杂BSTBST陶瓷电子结构固相烧结法

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    基于COM-MBVD混合模型的多模态声学响应研究与仿真

    周艺蒙陈抒键蒋冠臻范维...
    519-523页
    查看更多>>摘要：耦合模(COM)模型广泛应用于声表面波(SAW)滤波器设计中,传统的单模COM模型不能拟合到远端的高阶水平剪切波、西沙瓦波等杂散模态.从单模COM模型出发,结合类似于 MBVD等效电路的谐振支路,实现COM-MBVD模型拟合多模态声学响应.并基于此模型搭建8阶梯形结构电路进行优化仿真.最终设计出中心频率为1 590 MHz,通带插入损耗小于1.6 dB,带内波动为1 dB,带宽为80 MHz(相对带宽为5%)的声表面波(SAW)滤波器.实际测试数据与仿真数据相符,验证了该设计方法的可行性.

    COM模型MBVD模型梯形结构SAW滤波器

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    薄膜材料弯曲测试方法的验证研究

    黄鑫龙李根梓周龙飞杨绍松...
    524-528页
    查看更多>>摘要：在国家标准《微机电系统(MEMS)技术 薄膜材料的弯曲试验方法》制定阶段,为验证该标准中测试方法的准确性和实用性,设计并制备了4种尺寸的悬臂梁结构,并利用纳米力学测试系统记录其弯曲形变过程,获取了待测结构的形变-应力曲线.通过该标准可实现薄膜材料弯曲力学性能的有效表征.对弯曲试验的测量数据进行分析,实验结果表明,基于该测试方法10次的重复性达到0.32%,同类型的测试结构具有较强的规律性,靠近悬臂梁根部的测试点表现出更高的机械刚度,与理论预测完全一致.因此,该标准中所采用的弯曲测试方法可重复性好,可用于薄膜材料的弯曲力学性能测试.

    薄膜材料微机电系统悬臂梁力学测试弯曲试验国家标准

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    JGD提拉单晶炉生长控制的智能化

    陈川贵丁雨憧龙勇何晔...
    529-533页
    查看更多>>摘要：激光单晶(JGD)提拉单晶炉是一种上称重自动直径控制激光单晶炉,该单晶炉采用高精密电子秤作为传感器.JGD提拉单晶炉控制软件以晶体质量为控制目标,而其他控制软件是以功率或温度为控制目标.该控制软件将晶体理论质量与电子秤实际质量进行比较,形成闭环负反馈,以微分、积分和比例(PID)理论智能控制实现晶体生长.自动控制生长出多种高品质晶体(如InSb、YAG、LYSO、TGG、Ti:Al2O3 等),生长过程无需人为干预.软件利用SQLServer数据库收集生长过程数据,实现大数据分析.结果表明,该软件集成了远程监视功能,可提高生产效率.

    自动化晶体温场数据库数字化智能化

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    层合磁电能量采集器的研究进展

    曹淑瑛何露谷家桢徐贤哲...
    534-544页
    查看更多>>摘要：层合磁电(ME)能量采集器具有微型化、柔性化和功能多样化等优点,在植入医疗、物联网(IoT)和微机电系统(MEMS)等低功耗设备的自供电监测中具有广阔的应用前景.评述了该采集器的最新研究进展,介绍了其磁-机-电耦合能量转换机理,梳理了各种高频、低频磁能采集器和低频混合能采集器的类型与结构特点,综合比较分析了器件性能,指出高频磁能采集器在植入设备无线供电医疗诊治中的潜在优点和低频采集器在载流IoT设备自供电传感监测中的显著优势.最后总结了该采集技术目前存在的问题和未来发展方向.

    磁电器件磁-机-电耦合磁能和振动能采集无线供电医疗诊治自供电自偏置

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