摘要:介绍了一种微型化体声波谐振器的理论模型和实作结果，采用微电子和微机械加工技术，实现了一种上、下电极覆盖压电AlN的“三明治”空气腔悬梁结构。该谐振器具有微型化,高品质因数,低成本的特点，实作的谐振器频率约20 MHz,品质因数为800,机电耦合系数约0.5%。

摘要:建立了一维掺杂声子晶体的多波束干涉模型，利用波的干涉理论推导出一维掺杂声子晶体缺陷模的透射率公式和频率公式，成功地解释了一维掺杂声子晶体中缺陷模产生的物理机理。利用干涉理论和转移矩阵法对一维掺杂声子晶体缺陷模的特征进行了比较研究，两者的结论一致。

摘要:利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX 切石英单晶，并在石英上镀ZnO薄膜，叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响，并根据仿真结果设计和制作了一种镀ZnO薄膜的SAW温度传感器。测试结果表明，制作的传感器灵敏度较高(8.8 kHz/℃)，误差小，具备良好的温度 频率特性。

摘要:通过射频磁控溅射法在以128°Y X LiNbO3为压电衬底的声表面波(SAW)小波器件上沉积了一层ZnO薄膜作为紫外光敏感膜，利用网络分析仪对所制备探测器的紫外光响应特性进行了测试。实验结果表明，在波长365 nm、光强210 μW/cm2的紫外光照射下，探测器的频移量最大可达到37 kHz，且具有良好的可重复性。探测器的紫外光响应过程和暗场恢复过程均包含了一个快过程和一个慢过程，前者决定于ZnO薄膜表面氧气分子的吸附与解吸附过程，而后者则决定于外界氧气分子与ZnO内部本征缺陷间的慢交换过程。最后，结合声电效应和半导体光电导效应分析给出了探测器紫外光响应过程和暗场恢复过程的理论公式。该文对基于ZnO薄膜的高灵敏度SAW紫外探测器响应机制的揭示，为其瞬态特性的改善和实用化提供了思路。

摘要:利用射频电路模拟软件中构建的声表面波(SAW)低损耗滤波器设计工具，对S波段SAW滤波器的设计技术展开研究。通过建立集总参数模型，分析高频下封装效应对滤波器性能的影响，并成功研制出中心频率达2.2 GHz，最小插入损耗为-3 dB，相对带宽达到7%的SAW滤波器，测试与仿真结果基本一致。

摘要:薄膜声体波谐振器(FBAR)技术以其频率高,品质因数(Q)高,插入损耗低,与半导体集成电路(IC)工艺兼容等优良特性在无线通信领域获得了广泛应用。基于FBAR技术的传感器具有灵敏度高,体积小,线性度好及易于集成等特点，符合目前传感器的微型化、智能化、信息化的主流发展趋势。该文对FBAR传感器的研究现状、发展动向等方面进行了总结并对石英晶体微天平(QCM)、声表面波(SAW) 和FBAR这几种声波质量传感器进行了比较。最后对FBAR传感器技术作了简要评述并讨论了FBAR传感器未来的发展趋势。

摘要:该文采用四硼酸锂晶片制作了高频(1.1 GHz)声表面波滤波器，插入损耗3.7 dB，带宽3.8 MHz，带外抑制大于50 dB。阐述了器件的设计及工艺过程，对晶片表面处理、器件制作、SiO2保护膜、器件的温度特性等进行了实验分析，并讨论了在器件设计中需考虑的因素。实验结果表明，采用干法刻蚀工艺能获得良好的叉指电极形貌。在器件表面加镀SiO2保护膜能提高器件可靠性及温度稳定性。

摘要:采用双简支梁结构设计了一种光纤光栅加速度传感探头，探头弹性系统由双简支梁、双光纤光栅、质量块等组成。采用差动补偿法解决了光纤光栅传感器温度与应变交叉敏感问题。该探头结构简单，线性度好，一阶谐振频率达到525 Hz，不受电磁干扰，不受光路功率波动和相位噪声影响，且测量灵敏度是单光纤光栅传感器的2倍。

摘要:针对光纤Fabry Perot (F P)传感器在实际应用中，受外界环境干扰，造成输出精度较低，提出了一种采用波分复用器 (DWDM)输出两路正交信号的双波长稳定系统。基于微分进化(DE)算法建立了光纤F P传感系统的双波长稳定优化模型，设计了一高正交精度传感系统，构建了传感系统正交实验方案，研究了其正交输出特性和正交误差。结果表明，DE算法运行速度快，能在较短运行时间内得到全局最优解，可很好的用于光纤F P传感系统结构优化，误差小于10-3；设计的传感系统具有较高的正交输出精度，当腔长变化为-1～1 μm时，两路工作波长相位差接近π/2，传感系统正交误差均小于6%，具有良好的稳定性和抗干扰能力，能满足实际需求。

摘要:光学微腔由于其极高的品质因数(Q)特性而具有广泛的应用前景。该文根据光学微球腔与锥形光纤的耦合原理对光学微球腔的谐振特性进行了实验研究。通过实验研究了相位调制参数对光学微球腔谐振深度的影响，并获得了相位调制电压和调制频率与光学微球腔谐振深度变化的关系。实验结果表明，相位调制参数的变化，对光学微球腔的谐振特性——谐振深度，有一定影响，在应用中根据需要选择合适的相位调制参数。

摘要:针对舰载机快速反应的要求，提出速度+姿态+角速度匹配的快速传递对准方法。基于联邦滤波的分散化并行滤波思想，设计了一种基于高斯马尔可夫估计的最优加权最小二乘的传递对准联邦滤波器，有效解决集中卡尔曼滤波进行传递对准时存在的状态维数高、计算量大和滤波更新率低的问题。给出了此方法的数学模型，设计了快速传递对准联邦滤波器结构和信息融合算法，并在舰载条件下进行了仿真验证。仿真结果表明，采用该文提出的联邦滤波器与集中滤波器精度相当，且快速性好。主滤波器在4 s内完成了对失准角的估计，而子滤波器在1 s内就完成了对舰体静、动态挠曲变形角的估计，估计精度均在2′以内，计算量也减小了。

摘要:提出并研究了一种新型阶梯盘形压电陶瓷变压器,与传统的点环形盘形压电陶瓷变压器相比,原来整个压电陶瓷圆盘由不同厚度的压电陶瓷内盘和外环所代替。论文应用压电方程并结合相关弹性理论对厚度极化的压电陶瓷圆盘和圆环的径向振动进行分析,并利用解析法获得了新型变压器径向振动的机电等效电路。在此基础上,得出了新型变压器的输入阻抗、共振频率、反共振频率、电压增益和功率效率的解析解;将计算所得共振频率、反共振频率与ANSYS模拟结果进行比较验证,模拟结果和理论计算值相吻合;且分析探讨了新型压电变压器的几何尺寸对最大电压增益和其对应的频率的影响。

摘要:提出了一种超声轴承用新型径向挤压式压电换能器，对换能器的机电特性进行了有限元分析。明确了有限元建模方法，从模态分析角度分析压电换能器的谐振频率和径向最大振幅，依据模态分析结果对压电换能器的幅频特性进行谐响应分析，采用正交试验法对换能器结构进行优化设计，制作最佳结构压电换能器样机，并进行工作频率测试。实验结果表明，换能器径向振动谐振频率的有限元计算值与实验结果具有良好的一致性，证明了有限元计算的正确性，为超声轴承用压电换能器的设计研究提供重要价值。

摘要:提出了一种基于磁性光子晶体的高性能微波带通滤波器。仿真计算和实验测量结果表明，该滤波器矩形系数好,插入损耗小,带外抑制高且带内平坦。研制的中心频率为10.75 GHz的通带滤波器，带宽达1.3 GHz，通带内插入损耗小于5 dB，带外抑制50 dB以上。改变磁性圆柱的半径或磁性光子晶体的晶格常数可设计出工作在不同频段，具有不同带宽的微波滤波器。

摘要:采用双晶片型压电执行器，对微夹钳进行了结构设计。根据压电陶瓷晶体变形的本质是极化及极化与表面电荷的关系，提出了基于积分电荷的钳指位移与夹持力的自感知方法。基于Jan G. Smits的压电悬臂梁静态模型，建立了钳指位移与夹持力的自感知数学模型。实验结果表明，静态或低频情况下，自感知的钳指位移同传感器获得的钳指位移具有很好的一致性；自感知方法所获得的夹持力(最大值为0.072 N)大于微量电子天平的测量结果(最大值为0.052 N)，通过对自感知夹持力曲线进行相应的系数修正，自感知方法所获得的结果能很好地反映夹持力的真实大小。

摘要:论述了微带分支线耦合器非破坏性测量固体电介质复介电常数的方法,阐明了3 dB分支线耦合器用于介电常数测量的原理,提出的分支线耦合器的输出与耦合端口各连接一段终端开路的微带线，待测物放在其中的一条线上。待测物的介电常数可通过测量两端口的散射参数的幅度进行计算。运用提出的方法，在2.45 GHz下测量了特氟龙、聚丙烯等固体电介质的复介电常数，其结果与文献相吻合。

摘要:为了建立既有较高精度又有较快运算速度的压电微动平台迟滞模型，对传统PI迟滞模型进行了改进研究。由于压电微动平台初载曲线前半升程斜率变化较大，而后半升程斜率变化较小，因此，采用非等分域值方法建立了其PI迟滞模型，通过求取所建模型与实测初载曲线误差的最小二范数辨识出了模型的相应参数，实验验证了所建模型的有效性。实验结果表明，在20.7 μm的平台最大位移范围内，模型的最大误差为0.71 μm，平均误差为0.23 μm。

摘要:针对人体睡眠状态呼吸信号检测的重要性，基于聚偏氟乙烯(PVDF)的正压电效应，研制了一种呼吸信号检测装置。装置前端由PVDF压电薄膜和可伸缩腰带组成，为获得稳定的呼吸信号,在压电薄膜和腰带间引入弹性结构。针对传感器输出端呼吸信号提取，设计了高品质、灵活的信号处理电路。测试结果表明，该装置检测的呼吸信号波形以周期性形态呈现，稳定性好，满足实际检测需要。

摘要:应用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜作为敏感材料，通过结构设计增加PVDF薄膜传感器的微振动信号响应，制作了新型触滑觉传感器。采用CA3140作为电荷放大器对PVDF压电薄膜传感器的电荷变化进行放大，再通过电压放大、工频陷波及低通滤波处理，调理分辨出直观的触觉信号和滑觉信号。测试结果通过示波器观察可明显分辨出触觉信号和滑觉信号。

摘要:混凝土结构是土木工程领域使用最广的结构形式，裂缝是其损伤的主要形式。该文基于压电阻抗(EMI)监测技术，对混凝土立方体标准试块裂缝深度的定量发展进行了监测。制作150 mm×150 mm×150 mm标准试块，将压电片(PZT)粘贴于试块表面，用精密阻抗分析仪HP4294A提取压电片在混凝土试块健康状况和不同损伤工况下的电导纳信号，并分析二者的联系。实验结果表明，随着裂缝损伤的发展，压电片电导纳频谱发生了变化；压电片 粘结层 主体结构耦合系统的共振频率及电导信号峰值能表征混凝土裂缝深度的发展，但其存在稳定性缺陷；传统损伤指标中， 绝对比例平均偏差(MAPD)和均方根偏差(RMSD)比相关系数(CCD)更适于监测混凝土裂缝的出现，而CCD则比MAPD和RMSD更适于定量分析裂缝的发展。此外，该文还得到了混凝土试块裂缝发展时损伤参数的具体数值，可供EMI健康监测实际应用时参考。

摘要:通过结合物理声学原理推导出曲面结构及其等效动态相控阵列超声换能器所形成的近声场分布，并利用数学软件对超声近场声压进行近似数值仿真。通过分析比较各声场指向性的仿真结果表明,在给定的工作频率和介质条件下，对比于平面结构，二维半圆球壳的曲面压电晶片或等效相控阵元阵列结构的超声换能器在近声场可实现高强度聚焦，同时近声场焦点处的横向/纵向分辨率都达到最佳，旁瓣/栅瓣抑制也达到最大。最后给出了在曲面阵列优化设计方面一些有价值的规律。

摘要:采用流延法制备了长×宽为125 mm×125 mm，厚最薄为50 μm的铁氧体电磁屏蔽片。研究了电磁屏蔽片屏蔽近场噪声源能力与材料磁谱间的关系，同时研究了材料中的CuO含量及助烧剂Bi2O3的添加量对材料磁谱的影响。结果表明，电磁屏蔽片屏蔽近场噪声源的能力与材料在13.56 MHz下的磁导率μ′及品质因数(Q)相关。CuO含量过大，材料的磁谱特性会变差；Bi2O3的添加量对材料的高频段磁谱性能影响不大。

摘要:针对声波定向换能器阵列形式对指向性的影响问题，该文根据声波叠加原理，从理论上推导了圆形活塞换能器阵的三维指向性计算公式。在此基础上，利用该理论公式，对24个压电换能器阵元分别布为4×6阵列、5×5-1阵列、3×8阵列、2×12阵列的指向性进行了分析，发现不同阵列形式三维指向性存在明显差异；方阵在各方向上指向性近似相同，而长方形阵则随长宽比的增大，在长、宽方向上的指向性差异增大。

摘要:该文从人工引晶工艺流程入手，结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术，使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤，实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化，从而实现真正意义上的全自动单晶炉。

摘要:以固态氧化物为原料，采用固态合成工艺制备Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(ZrTi)O3(PZN-PNN-PZT)压电陶瓷，并研究了锆钛比(r(Zr)/r(Ti))、Ba2+的A位取代及Ba2+、La3+的A位复合取代对压电陶瓷电性能的影响。结果表明,PZN-PNN-PZT压电陶瓷在r(Zr)/r(Ti)=1.03下，进行Ba2+，La3+的A位复合取代后，即式子在Pb0.92Ba0.04La0.04(Ni1/3Nb2/3)y(Zn1/3Nb2/3)zZrmTinO3时压电性能最佳，其介电常数εT33/ε0=5 657，压电常数d33=709pC/N，机电耦合系数kp=0.69，品质因数Qm=45，居里温度TC=180.9 ℃。

摘要:利用Landau Ginzburg Devonshire(LGD)热力学唯象理论计算了BaTiO3自发极化强度和有效介电常数与其粒径的关系，在1~1 000 nm范围内分别进行对数理论(Lich)、有效介质理论(MGT)、有效介质理论(EMT)和Jayasundere Smith(J S)修正理论拟合，得到了不同粒径下钛酸钡/环氧树脂 (BaTiO3/Epoxy)复合材料的有效介电常数。研究表明，BaTiO3单一组分时，在粒径约300 nm处有较高的室温有效介电常数；与Epoxy复合后，在BaTiO3体积分数较低(10%~40%)时由J S理论计算的结果与实验值吻合良好。

摘要:建立了铁电体钛酸铅(PbTiO3)纳米颗粒压电系数的尺寸依赖的理论模型压电系数d33(D)，其中D为纳米颗粒的直径。模型发现，获得纳米铁电体材料压电系数的关键是引入其尺寸效应。研究发现，d33(D)随着尺寸D的减小而增加，且理论模型的预测结果与PbTiO3纳米颗粒的压电系数的实验结果相吻合。另外，假设电介质极化率系数η33(D)与d33(D)成正比，则较成功的预测了电介质极化率系数的尺寸效应，同时我们的模型所预测的η33(D)函数与其他理论模型较一致。

摘要:设计了一维三元对称光子晶体结构，用传输矩阵法对其偏振滤波特性进行了研究。结果表明，入射角、介质厚度增大，两偏振波的禁带和共振模的分离度变大。周期数目N增大，对两偏振波的共振模的分离度影响最明显。晶体结构对称度的改变，对两种波的禁带和共振模的分离度影响不大。

摘要:针对航空典型板状结构静载监测的需求，选取铝合金板与碳纤维复合材料板为对象，提出了一种基于约束边应变极值坐标辨识原理的静载判位方法。根据此原理，分别构建了基于光纤布喇格光栅传感网络与电阻应变片阵列的静态载荷判位监测系统，并给出了传感器沿板结构约束边线性布局的优化配置规则。研究表明，该判位方法对铝合金板与碳纤维复合材料板具有较好适用性，且静载判位结果不受板结构参数变化影响。实验结果显示，该方法在1 200 mm×1 200 mm铝合金板上的静载判位误差小于20 mm，而在540 mm×540 mm碳纤维板上的静载判位误差小于11 mm。数值仿真与实验结果相吻合。

摘要:基于化学水浴沉积法以硫脲为硫源，醋酸镉为镉源，氨水作为缓冲剂，制备太阳能电池用半导体薄膜硫化镉(CdS)，研究不同的退火温度和是否涂敷CdCl2溶液对CdS薄膜的影响。采用X线衍射仪、电子扫描电镜和紫外/可见光分光光度计研究了不同退火工艺对硫化镉薄膜的结构、形貌及光学特性的影响。实验表明，悬涂CdCl2溶液退火处理可明显改善CdS薄膜的结晶及其光学性质，最佳退火温度为 400 ℃，退火时间为60 min。

摘要:基于超声导波无损检测技术，发展了一种用于小口径管网实时检测的新型诊断系统。系统包括以压电陶瓷晶片为敏感器件的柔性传感器阵列，导波激励接收硬件子系统及分析软件。柔性传感器阵列能表面贴装于任意尺寸的管线外壁，并可在管线中激励和接收轴对称模态导波。与现有导波激励接收系统不同，诊断系统包含有多通道的信号转换开关矩阵，能实现管网中不同管线检测所需信号通道的快速自动切换。检测实验表明，分析软件能有效辨识大于3%管线横断面积的腐蚀损伤，并能实时检测管线的状态变化，如腐蚀损伤扩展等。诊断系统具有检测效率高，使用灵活的特点，为小口径管网的实时检测提供了有效手段。

摘要:以磁性材料(JV 5)作为基板，设计双L型结构的微带天线，带宽是普通基板的2倍以上，尺寸缩小了40%。在此基础上引入电磁带隙(EBG)结构，设计了一种基于磁性基板EBG结构的微带天线，该EBG结构采用接地板腐蚀性，即在地板上腐蚀出周期H型和圆形结构，采用电磁仿真软件HFSS14.0进行仿真设计。结果显示，与非磁性材料做基板的微带天线相比，EBG结构磁性材料具有小型化和宽频化突出优点，相对带宽达到10%以上，增益方面略有降低，引入EBG结构后能在一定程度上减小了天线的尺寸同时增大了天线的带宽，改善了天线的增益和辐射特性。

摘要:针对双稳态压电振子产生大挠度振动现象，利用哈密顿原理建立了其大变形动力学方程，再用Galerkin法将其离散为模态坐标方程。对无量纲化方程进行数值分析可知：在激励一定下，存在最优阻抗使输出功率最大；在相同的激励水平下，大幅周期运动发电能力优于大幅混沌运动；通过对比发现几何非线性使系统产生更多的混沌窗口，改变梁长可使系统处在大幅周期运动中，从而提升压电发电能力。

摘要:提出一种结构简单，设计成本低的多信道接收机方案。基于该方案设计出一个Ka波段三信道的毫米波接收机。采用超外差结构和二次下变频技术，利用切换不同的第一本振实现同一通道对不同信道的信号接收。利用ADS软件对频谱规划进行仿真和优化，选择合适的本振和中频。研制出一个结构简单，性能优异的Ka波段多信道接收机，该接收机的主要指标为: 28.5 GHz±100 MHz、27.5 GHz±100 MHz、26.5 GHz±100 MHz，带内波段小于3 dB，噪声系数小于5，增益为45 dB，30 dB增益可控。

摘要:对超声波生物处理的过程设计了一种能自动检测处理槽中被处理对象浓度的装置。该装置主要由紫外线检测装置、处理器、上位机LabVIEW控制软件构成，通过RS232实现上、下位机之间通信。本装置能实现对多台处理槽中液体浓度的检测且在上位机中显示出其浓度的变化情况。最终制作出样机。

摘要:脉冲多普勒雷达（PDR）是一个超宽带雷达系统，不仅能探测目标位置，也可通过多普勒效应测量其径向速度。然而，传统的雷达信号处理技术与极限计算和典型无线传感器微粒上的存储资源不相匹配。利用小型脉冲多普勒雷达作为传感器节点，通过设计一个新的目标跟踪系统来探索脉冲多普勒雷达和微型无线传感器节点的兼容性。该系统由几个PDR传感器节点组成，来检测移动目标的存在和位置，一个基站节点用来收集传感器节点的检测数据，一个算法来估计目标的位置。结果表明该系统有较小的偏差，可实现目标跟踪。

摘要:利用无线通信设计了一种超声波液位测量仪，以STC89C52为核心控制器，选用超声波测距模块作为液位测量传感器，利用NRF24L01无线模块对数据进行实时无线发送与接收，再将接收到的数据实时处理后送至液晶屏显示，同时通过串口经MAX232电平转换后送至PC机实时显示并绘制数据曲线。该仪表实现了远距离无线液位实时测量，取代了传统的浮力式和电缆式液位测量仪，数据结果精度高,控制方便。

摘要:针对传统超声频率跟踪系统锁相范围窄，电源启动或负载突变时易失锁等缺点，提出了一种将数字模糊控制器和数字频率直接合成（DDS)相结合的复合频率跟踪策略，对其设计方法、工作原理进行阐述。实验结果表明，运用该种控制方法的超声系统具有频率跟踪速度快，跟踪准确的优点，实现了系统的稳定、高效运行，提高了换能器的效率。