声表面波器件原理及其应用课件

1、声表面波器件原理及应用简介,北京中讯四方科技股份有限公司,发现：1885年瑞利，也称瑞利波表面波：在任何材料或切向上普遍存在应用：地震、勘探、探伤,声表面波器件原理,压电效应,受到压力产生电荷,F,逆压电效应,加入电荷（电压）产生形变,V,声表面波的产业的开端,1965年White和Voltmer发明叉指换能器,60年代半导体平面工艺的成熟,声表面波学科理论技术产业,声表面波的有效激发,压电晶体基片,输入叉指换能器,输出叉指换能器,吸声材料,吸声材料,表面波传播区域,声表器件的基本结构,晶体抛光面,汇流条,屏蔽条,叉指换能器,晶体背面打毛或刻沟槽,常用压电晶体的参数声速,常用压电晶体的参数机电

2、耦合系数,常用压电晶体的参数温度系数,不常用的压电晶体材料,锗酸铋：声速慢，1500米/秒，适合做长时延的器件。缺点：硬度太小，易碎，易划伤。四硼酸锂：声速高，6000米/秒，适合做高频器件。缺点：水溶性晶体，工艺难度大。,所用的晶体材料查得声速判断换能器类型单指还是分裂指,如何计算指条线宽？,单指结构,波长声速/频率,指宽波长/4,波长,波长,波长声速/频率,指宽波长/8,分裂指结构,波长声速/频率,条带耦合器指宽分裂指宽1.5波长3/16,条带耦合器,条带耦合器结构,质量负载效应：金属膜的存在使声速降低，导致频率降低。增加膜厚频率降低减薄膜厚频率升高,膜厚影响频率的原因？,基础：电子学、声

3、学应用领域：电子学诸领域制造技术：半导体平面工艺功能：信号的延时、滤波、脉冲展宽/压缩、振荡/稳频、编码/相关、卷积等频率范围：10MHz25GHz,声表面波器件简介,L,T=L/V,固定延迟线（组）,L,三次行程延时T=3L/V,三次行程,输入换能器和输出换能器对信号分别反射一次,DPSK扩频信号解扩，与抽头延迟线配合使用雷达系统的模拟、标定、维修。30微妙的延时，相当于雷达探测4.5公里远处的目标的延时。,固定延迟线（组）应用,滤波器,插损,带外抑制,0dB,带内波动,f-3dB,f-40dB,f0,矩形系数f-40dB/f-3dB,滤波器应用,功能：滤波，让需要的信号通过，滤除不需要的信

4、号。应用：电视机，无绳电话，手机（每只手机中有声表滤波器3-5只）,叉指结构,时域响应,频域响应,滤波器简单原理非加权结构,叉指结构,滤波器简单原理加权结构,双向损耗：6dB关键：降低或消除双向损耗措施：单向结构或谐振结构,通信用低插损滤波器简介,在换能器内部加入反射栅阵，使反射声波与辐射声波在需要方向上同相相加，在另一个方向上反相相消，使声波只向一个方向辐射。,反向,正向,单相单向换能器（SPUDT）,在换能器两旁放置反射栅阵，形成谐振腔结构。,谐振结构,数字调制方式：BPSK，DPSK，MSK，QPSKBPSK：二相频移键控,1,0,1,1,0,抽头延迟线（固定、可编程）,1,0,1,1,

5、0,叉指的编码,信号的相关,中心频率码速率伪码长度：M序列，m序列，BARK序列信号调制类型：BPSK，DPSK，MSK，QPSK,抽头延迟线相关指标,扩频信号的中频解扩抗干扰、保密通信,抽头延迟线应用,色散频散,色散结构换能器,线性调频信号,色散延迟线,调频信号的压缩,沟槽阵约1万条，槽深几百至几千埃。,沟槽式色散线（RAC器件）,中心频率带宽色散时延时间带宽积（时带积）压缩比（35dB）,色散线的相关技术指标,雷达，解决距离与分辨率的矛盾，既要看的远，又要看的清。高速跳频台的侦察与干扰，每秒500跳。实时，高频率分辨率（20KHz）,色散线的应用,脉冲压缩前的雷达图象,脉冲压缩后的雷达图象,结构：,SAWDL,移相器,输出,放大器,振荡条