摘要 | 第1-6页 |
Abstract | 第6-12页 |
第一章 序论 | 第12-39页 |
1.1 引言 | 第12-14页 |
1.2 SAW传感器的发展及本文在该方向的研究意义与工作 | 第14-22页 |
1.2.1 声表面波传感器的发展情况 | 第14-20页 |
1.2.2 本文在新结构传感器方面的研究意义与工作 | 第20-22页 |
1.3 SAW器件模型的发展及本文在该方向研究的意义与工作 | 第22-26页 |
1.3.1 脉冲模型 | 第22-23页 |
1.3.2 等效电路模型 | 第23页 |
1.3.3 耦合模模型 | 第23-24页 |
1.3.4 P矩阵模型 | 第24-25页 |
1.3.5 Fabry-Perot谐振腔模型 | 第25-26页 |
1.3.6 本文在传感器模型中的研究意义与工作 | 第26页 |
1.4 SAW器件的终端隔离吸声技术及本文在该方向研究的意义与工作 | 第26-30页 |
1.4.1 声表面波吸声结构的研究现状 | 第27-30页 |
1.4.2 终端吸声技术的研究意义及本研究的工作 | 第30页 |
1.5 本论文的主要研究工作以及论文结构 | 第30-34页 |
参考文献 | 第34-39页 |
第二章 声表面波技术 | 第39-80页 |
2.1 声表面波技术 | 第39-42页 |
2.1.1 声表面波 | 第39-40页 |
2.1.2 声表面波器件 | 第40-42页 |
2.2 声表面波传感器 | 第42-47页 |
2.3 声表面波端面反射以及倾斜反射器 | 第47-50页 |
2.4 换能器及耦合器设计方法介绍 | 第50-65页 |
2.4.1 输入输出叉指换能器(IDT)的设计方法 | 第50-63页 |
2.4.2 耦合器的原理与设计方法 | 第63-65页 |
2.5 P矩阵模型分析换能器特性 | 第65-69页 |
2.6 扰动理论推导薄膜粘滞特性的常用概念 | 第69-74页 |
2.6.1 声阻抗率以及基片材料常数 | 第69-70页 |
2.6.2 传播常数 | 第70-71页 |
2.6.3 粘弹性 | 第71-72页 |
2.6.4 复数模量 | 第72-73页 |
2.6.5 切变模量G体模量K杨氏模量E泊松比 | 第73-74页 |
本章小结 | 第74-75页 |
参考文献 | 第75-80页 |
第三章 新结构声表面波质量传感器设计 | 第80-106页 |
3.1 传感器框架结构介绍 | 第80-81页 |
3.2 输入输出IDT的设计 | 第81-90页 |
3.2.1 IDT周期、最大孔径、中心间距设计 | 第81-82页 |
3.2.2 IDT的加权孔径以及叉指对数设计 | 第82-90页 |
3.3 耦合器参数设计 | 第90-92页 |
3.3.1 耦合器的节距及电极宽度设计 | 第90页 |
3.3.2 耦合器的电极数目设计 | 第90-92页 |
3.3.3 耦合器的孔径W_a,W_b设计 | 第92页 |
3.4 倾斜反射器的设计 | 第92-102页 |
3.4.1 倾斜角以及反射栅的孔径 | 第93页 |
3.4.2 反射器金属条数、周期的设计与声场模拟 | 第93-102页 |
3.5 传感器设计参数汇总以及版图设计 | 第102-104页 |
3.5.1 输入输出IDT的设计参数 | 第102页 |
3.5.2 耦合器的设计参数 | 第102-103页 |
3.5.3 反射器的设计参数 | 第103页 |
3.5.4 其他参数 | 第103-104页 |
3.5.5 流片版图 | 第104页 |
本章小结 | 第104页 |
参考文献 | 第104-106页 |
第四章 SAW质量传感器特性测试与分析 | 第106-136页 |
4.1 质量沉积区的制作以及质量沉积溶液配制 | 第106-109页 |
4.1.1 铌酸锂衬底负性光刻胶制备质量沉积区的工艺介绍 | 第106-107页 |
4.1.2 质量沉积区版图 | 第107-109页 |
4.1.3 质量沉积溶液 | 第109页 |
4.2 实验测试系统 | 第109-115页 |
4.2.1 阻抗匹配测试电路 | 第110-113页 |
4.2.2 振荡测试系统 | 第113-115页 |
4.3 SAW质量传感器温度特性测试 | 第115-124页 |
4.3.1 阻抗匹配模式下的传感器单声路与双声路温度特性 | 第116-120页 |
4.3.2 振荡方式下传感器的单声路与双声路温度特性 | 第120-122页 |
4.3.3 新结构SAW传感器和其他双声路传感器温度特性比较 | 第122-124页 |
4.4 SAW质量传感器灵敏度测试 | 第124-131页 |
4.4.1 阻抗匹配测试系统测试传感器的灵敏度 | 第124-126页 |
4.4.2 振荡测试系统测试传感器的灵敏度 | 第126-131页 |
4.5 SAW质量传感器的应用 | 第131-132页 |
本章小结 | 第132-133页 |
参考文献 | 第133-134页 |
附录 | 第134-136页 |
第五章 SAW质量传感器频域特性的P矩阵分析与实验结果 | 第136-163页 |
5.1 P矩阵理论基础 | 第136-138页 |
5.2 中心频率处各次传输信号与反射信号的P矩阵模型 | 第138-147页 |
5.2.1 传感器的P矩阵参数的计算 | 第140页 |
5.2.2 各次传输信号的P矩阵模型 | 第140-143页 |
5.2.3 各次传输信号造成的反射信号的P矩阵模型 | 第143-144页 |
5.2.4 总插入损耗 | 第144-145页 |
5.2.5 P矩阵模型对不同结构器件的计算结果 | 第145-147页 |
5.3 改进的P矩阵方法对传感器频响特性的分析与模拟 | 第147-154页 |
5.3.1 P矩阵参数和Fabry-Perot模型中各个参数的对应关系 | 第147-149页 |
5.3.2 主信号频响模型 | 第149-150页 |
5.3.3 三次,五次回波信号的模型 | 第150页 |
5.3.4 考虑边缘反射和IDT之间高次反射的器件模型 | 第150-152页 |
5.3.5 模拟结果 | 第152-154页 |
5.4 不同结构的传感器时频特性的对比与分析 | 第154-158页 |
5.4.1 孔径加权变迹传感器和均匀孔径传感器频域响应的比较 | 第154-156页 |
5.4.2 终端有反射器和无反射器两种结构传感器频域与时域分析 | 第156-158页 |
5.5 振荡模式下不同结构的传感器频响等效Q_e值的分析比较 | 第158-160页 |
本章小结 | 第160-162页 |
参考文献 | 第162-163页 |
第六章 声表面波器件新型隔离吸声技术的研究 | 第163-196页 |
6.1 前言 | 第163-165页 |
6.2 光敏型聚酰亚胺作为声表面波隔离吸声材料 | 第165-168页 |
6.2.1 光敏型聚酰亚胺的性能特点 | 第166-167页 |
6.2.2 聚酰亚胺的典型应用 | 第167-168页 |
6.3 扰动理论推导聚酰亚胺吸声效果 | 第168-173页 |
6.4 光敏型聚酰亚胺工艺介绍 | 第173-175页 |
6.5 光敏型聚酰亚胺材料吸声隔离测试结果 | 第175-179页 |
6.6 钛扩散隔离吸声结构 | 第179-188页 |
6.6.1 铌酸锂钛扩散的研究进展 | 第179-180页 |
6.6.2 钛扩散工艺 | 第180-186页 |
6.6.3 钛扩散隔离吸声测试结果 | 第186-188页 |
6.7 铌酸锂质子交换表面改性隔离吸声的研究 | 第188-193页 |
6.7.1 铌酸锂质子交换的研究进展 | 第188-191页 |
6.7.2 质子交换的工艺 | 第191-192页 |
6.7.3 质子交换样品测试结果 | 第192-193页 |
本章小结 | 第193-194页 |
参考文献 | 第194-196页 |
第七章 总结与展望 | 第196-202页 |
7.1 本论文的主要工作总结 | 第196-200页 |
7.2 本论文的创新工作 | 第200-201页 |
7.3 存在的问题与改进意见 | 第201-202页 |
致谢 | 第202-203页 |
攻读博士期间论文发表情况 | 第203页 |