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压电晶体
1 2014年02月02日 星期日LGS声表面波滤波器的设计研究
21IC电子网 (0)1.引言压电晶体的压电效应和逆压电效应在科学技术领域得到了广泛的应用。压电晶体作为基片制备出的声表面器件因其优良的电性能,易于实现器件小型化,被广泛的应用于通讯,雷达,导航等。近年来,新型压电晶体材料A3BC3D2O14硅酸镓镧结构晶体在声表面波、体表面波滤波器以及传感器等方面得到了广泛的应用。镓镧系列材料如La3Ga5.5Nb0.5O14(LGN)、La3Ga5.5Ta0.5O14(LGT)和La3Ga5SiO14(LGS)具有声表面波速度小,机电耦合系数大等特点,有利于制备器件的小型化。另外,这类晶体的熔点很高,在高温下比较稳定,可以用来制备高温传感器,滤波器。本文设计了LGS晶体滤波器,介绍其结构,计算了声表面波滤波器的频率响应特性,与石英进行比较,为声表面波器件的制备打下理论基础。2.声表面波滤波器的基本结构2.1 声表面波滤波器基本结构声表面波滤波器的基本结构如图1所示,它是在压电基片上制备出输入电声换能器和输出声电换能器。2.2 声表面波传输原理输入叉指换能器将电信号转换为声信号,在基片表面上传播,经过一定的延迟后,输出叉指换能器再将声信号转换为电信号输出。滤波的过程是在电
超声波传感器概述
(0)1.超声波 声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波,其每秒的振动次数很高,超出了人耳听觉的上限,人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性──超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧