摘要:薄膜体声波谐振器(FBAR)具有高灵敏度、高工作频率，低功耗，小尺寸及制造工艺IC兼容的特点，使其成为高效能换能器和传感器的理想技术。基于FBAR的传感器，如高灵敏度质量传感器、DNA和蛋白质探测器、气体传感器、水银离子探测器和微区质量探测器，与采用其他微电子机械系统的同类传感器相比，已取得了更好的传感性能。该文综述了FBAR传感器的进展，特别是FBAR高灵敏度传感器、FBAR谐振式传感器及其高频读出电路；提出了采用六端口反射计实现FBAR换能器的射频频率偏移信号读出、基于单片微波集成电路或低温共烧陶瓷工艺制备的六端口网络构建集成FBAR传感器的原创设想。

摘要:研究了基于ST-90°-X石英基片和SU-8波导层的乐甫波器件的温度特性。采用电极宽度控制单向单相(EWC/SPUDT)结构和铝电极，设计制作了具有单一模式控制功能和低插入损耗的150 MHz剪切型声表面波（SH-SAW）延迟线器件,并在其表面涂覆不同膜厚的SU-8声波导层构成系列乐甫波器件。由于SU-8波导层与石英基片温度系数的相反极性特性，SU-8膜厚直接影响到了乐甫波器件的温度特性。实验发现,覆盖不同膜厚的SU 8的乐甫波器件的中心频率随温度呈非线性变化，且在60~80 ℃内，SU-8膜厚为0.95 μm时，其频率温度系数约为0.830×10-6/℃。

摘要:利用Matlab控制数字示波器，实现声表面波 射频识别(SAW RFID)系统数据采集的功能，以获取示波器采集的标签编码回波信号。上位机在Matlab上进行了显示界面的设计，利用最大相关法对采集的回波信号作算法解调处理，最终完成了声表面波射频识别系统的搭建。

摘要:该文设计了一种基于声表面波（SAW）传感原理的无源无线压力传感器。阐述了SAW单端谐振器的原理，对SAW压力传感器的原理进行了分析。选择了基于类似两端固定梁的敏感结构并利用ANSYS软件对其敏感结构进行仿真、分析。利用Mathcad软件对SAW压力传感器进行建模、仿真。并根据仿真结果设计和制作了SAW压力传感器。测试结果表明，制作的传感器灵敏度较高，误差小，具备良好的压力频率特性。

摘要:声表面波（SAW）器件可实现无源无线传感测量，为金属狭缝极端环境下接触应力的测量提供了解决思路。该文主要研究了狭缝中SAW器件的信号传输问题，选用微带线作为信号传输线。分析了金属狭缝对微带线传输性能的影响，设计出信号传输线及匹配电路。最后把设计出的微带线与谐振器键合连接,并进行实验测试。通过对金属狭缝中信号传输问题的研究，验证了狭缝等极端环境实施应力测量的可行性。

摘要:针对舰载星敏感器定位需依赖外部提供的水平姿态基准，提出了一种基于惯性系重力的高精度水平姿态确定方法。该方法利用星敏感器输出的载体系相对于惯性系的姿态转换矩阵,将加速度计的测量信息投影转换至惯性坐标系，设计自适应滤波器对加速度计投影后信息进行滤波，最大限度地对风浪和加速度计的噪声等外部干扰信息进行剔除，根据提取出的较纯净的重力矢量信息解算高精度的水平姿态，把这一高精度水平姿态作为星敏感器定位所需外部水平基准。仿真结果表明，该方法能有效剔除舰船海上航行时的各种扰动信息，水平姿态精度较高且误差不随时间积累，进而提高了星敏感器的定位精度，满足舰船长时间海上航行对于导航精度的要求。

摘要:研究了长度伸缩振动压电变压器在二阶振动模式下电学等效电路参数的影响因素。采用PZT压电陶瓷材料制作了不同设计和工艺的压电变压器，并对其等效电路参数进行了多次测量。实验测量值与理论计算值间的误差分析表明，压电变压器电极覆盖面积、引线位置及连接点尺寸等对等效电路参数测量造成显著影响。研究结果为压电变压器实际制作和测试提供了可靠的依据。

摘要:研究了一种基于微电子和微机械加工技术的六边形压电超声换能器阵列。依据活塞声源辐射声场特性，采用瑞利积分法计算了方形膜声压及指向性函数；运用惠更斯原理，仿真模拟了阵列远场声压分布。理论分析了阵元边长、阵元中心间距和阵元数目等结构参数对阵列波束宽度、方向锐度角和旁瓣级的影响。结果表明，该阵列模型不仅能完全消除栅瓣，有效抑制旁瓣，减小主瓣宽度，且在低频（约10 kHz量级）范围有很高的指向性。通过优化阵列参数，可获得最佳的声压分布，进而为阵列设计和声场分析提供理论参考。

摘要:设计了压电堆执行器在空载与受约束条件下的测试系统，在不同频率交流电压驱动下测得执行器的最大输出位移和输出力分别为36.9 μm和669.5 N。根据测试结果辨识出执行器动态工作时的等效刚度为20.9 N/μm。此外，对压电堆执行器的阶跃响应及迟滞特性进行测试。阶跃响应测试结果表明执行器的上升时间约为3 ms，稳定时间约为5 ms,响应速度能够满足精密平台振动控制的要求。迟滞特性的分析结果表明在精密平台振动控制中需考虑迟滞非线性对控制精度的影响。

摘要:该文报道了一种具有偏振保持能力的光纤耦合声光器件,对声光介质及保偏光纤的偏振特性进行了分析，并对器件设计思路及性能参数进行了介绍。样品器件采用TeO2作为声光介质；PM980光纤作为耦合光纤；在工作波长1 053 nm、频率100 MHz下获得插入损耗为2.4 dB、通断消光比为50 dB、偏振消光比为22.24 dB。

摘要:针对粒子群优化算法(PSO)在加速度计标定中存在早熟及陷入局部最优的不足，提出了基于差分进化(DE)的双种群信息共享及并行进化的混合PSO算法，并将该算法应用于加速度计快速标定。为提高混合算法的优化性能，提出了一种平衡DE算法全局探索和局部开发能力的加权变异算子，将Logistic函数的非线性特性引入到PSO算法惯性权重和DE算法加权系数的动态调整中。基准测试函数仿真表明所提出的混合算法在收敛速度、收敛精度、全局搜索性能和鲁棒性等方面明显优于PSO、DE算法；加速度计标定仿真结果表明,提出的混合算法能有效提高加速度计的标定精度。

摘要:基于微机电系统(MEMS)的自主式行人导航系统通常安装在步行者的足部，利用零速校正来提高系统的定位精度。针对零速校正航向不精确问题，提出了基于等式约束卡尔曼滤波的双微型惯性测量组合(MIMU)行人导航方案。根据所设计的双MIMU系统在物理空间的相对位置关系，构造二阶非线性等式约束方程，并详述了等式约束卡尔曼滤波的解算过程。结合MEMS真实试验进行研究，对脚部负载双MIMU系统离线数据处理。根据试验结果验证了相比较于单MIMU行人导航方案，基于等式约束的双MIMU行人导航系统具有更高的定位精度。

摘要:为对真实环境中宽带低频的振动能量实现有效收集，设计了一种不含磁铁的V型结构双稳态压电发电机，给出了压电发电机的机 电转换模型，并对输出特性进行了仿真分析。结果表明,初始夹角在一定范围内时，V型压电发电机发生随机共振，系统有效收集宽带低频的振动能量。该结构不含磁铁，有利于微型化和集成化。

摘要:对比分析了在微型传声器中采用4种不同的叠层方法来提高压电传声器灵敏度的效果。证实了在微型传声器中，采用直接压合或用导电胶粘接多张压电膜串联的叠层方式无效果。采用导电环连接的方式进行微型压电传声器中的叠层，叠层后压电传声器的灵敏度提高约6 dB。实验表明，采用薄导电环连接的叠层压电传声器性能比采用厚导电环连接的叠层压电传声器性能更稳定，频响曲线更平整。

摘要:针对现有压电、电磁俘能器不能同时输出大电压和大电流，设计了一种压电 电磁复合式俘能器。根据设计的复合式俘能器结构进行了理论建模，推导出了电压、电流、振幅和输出功率的表达式，并利用Ansys和Ansoft仿真软件对复合式俘能器的输出特性进行了仿真分析。最后通过实验对比分析了压电、电磁与压电 电磁复合式俘能器的输出特性，分析得到在0.6 g(g=10 m/s2)加速度作用下，压电 电磁复合式俘能器的最优输出功率比电磁、压电俘能器分别提高了118%、38%，同时3 dB带宽可增大67%、25%。

摘要:针对目前悬臂梁压电发电装置的局限性，设计了一种工形的压电发电装置。运用ANSYS有限元软件建立了工形压电发电装置的有限元模型，并进行了静力分析及模态分析。分析结果表明，该工形压电发电装置的最大应变出现在每个转角折弯处，且每个转角折弯处的应变基本一致。根据压电方程可知，该处将产生最大的发电电压，所以在此粘贴压电片将具有最佳的发电能力。通过建立发电装置的压电耦合分析模型，计算得到在0.1 mm的位移载荷作用下，每片压电片上将产生约15.1 V的电压。最后，对该工形压电发电装置进行了参数化研究,结果表明，当选择长80 mm、宽15 mm、厚0.4 mm的压电工形板时，发电效果最佳，最大发电电压可达16.5 V。

摘要:声学惯性器件是一种新型的惯性器件，其具有工作频率高,品质因数Q值高，封装简单等特点，与其他惯性器件相比，声学惯性器件在体积和成本上拥有较大优势。该文在分析了国内、外相关声学惯性技术报道的基础上，对声学惯性技术的国内、外研究现状及应用情况等进行了综合报道和评述，并对声学惯性技术的未来发展趋势进行了展望。

摘要:研究了BaBi10B6O25掺杂量对CaZrO3陶瓷烧结性能、物相组成、介电性能和微观组织形貌的影响。结果表明,通过掺杂BaBi10B6O25，可使CaZrO3陶瓷的烧结温度由1 500 ℃降至1 000 ℃，且无第二相生成，相对密度达98%。当w(BaBi10B6O25)=7.5%时，CaZrO3陶瓷在1 000 ℃烧结3 h获得良好的介电性能：介电常数εr=28，品质因数与频率之积Q·f=8 872 GHz，频率温度系数τf=21×10-6/℃。

摘要:该文报道了La3Ga5.5Nb0.5O14压电晶体的生长及其压电性能。采用提拉法成功生长了55 mm×150 mm的晶体，晶体透明、无包裹体。采用LCR电桥、谐振 反谐振法测量了晶体的相对介电常数和压电应变常数，并研究了头尾之间性能差异性。测试结果表明头尾之间的差异性在3%以内，表明晶体存在良好的性能均匀性。

摘要:目前高功率全固态激光器急需使用大尺寸、高质量的铽镓石榴石晶体（Tb3Ga5O12，TGG）。采用提拉法生长（111）方向TGG晶体时，极易发生偏心生长，影响晶体质量与使用效率。针对偏心生长，通过分析TGG晶体组分挥发和熔体特性，解释了其形成机理，并提出了相应的解决方法，最后成功生长出外观完整（44 mm×70 mm）的TGG晶体。通过对比圆柱状和螺旋状晶体透过率的不同，进一步解释了偏心生长的原因。

摘要:采用中频磁控反应溅射，提出了在TC4钛合金基片上制备c轴取向AlN薄膜的两步法工艺。利用扫描电镜分析（SEM）、X线衍射（XRD)、原子力显微镜（AFM）对薄膜的表面及断面形貌、晶体结构、表面粗糙度进行了表征。研究结果表明,利用该文提出的两步法工艺可在TC4钛合金衬底上制备出表面粗糙度为2.3 nm、c轴XRD摇摆曲线半高宽为4.1°的AlN薄膜，满足制作压电微机电系统（MEMS）器件或薄膜声表面波(SAW)和体声波器件的需求。

摘要:用传递矩阵法研究了由铝和环氧树脂两种材料构成了二组元一维声子晶体在应力作用下的透射谱特性。通过分析透射谱线的变化发现,在压变量的影响下，声波带隙能可控的出现和消失及平移，特别是会随着压变量的变化而出现带隙的反转，由通带变为禁带。为与体材料中的声弹性效应区别，参照介观压阻和介观压光效应的提法，称这种效应为介观压声效应。研究了在压变量存在下该结构透射谱线与声子晶体周期数的关系。结果表明，单轴应力对声子晶体带隙有明显的影响。这些特性可为新型声学器件的设计提供理论参考。

摘要:该文在TiO2压敏陶瓷中掺杂CeO2，研究了烧结温度和CeO2掺杂量对TiO2基压敏陶瓷的电学性能的影响。结果表明，烧结温度为1 400 ℃、CeO2掺杂摩尔分数为1.0%时，TiO2基压敏陶瓷表现出较好的综合电学性能:压敏电压为7.7 V/mm，非线性系数为3.8，漏电流为0.1 A，且具有优的介电常数和介电损耗。

摘要:压电换能器是声光可调谐滤波器（AOTF）的基础元件，而换能器的核心部件是压电铌酸锂晶片，其性能直接影响AOTF的性能。该文利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对压电铌酸锂晶片进行有限元仿真分析，基于COMSOL Multiphysics的压电模块，对超声换能器的压电铌酸锂晶片进行了瞬态分析。通过瞬态分析得到了压电铌酸锂晶片随时间变化的位移图。

摘要:以Zn(NO3)2溶液和Nb2O5凝胶为原料，氨水为沉淀剂，采用化学共沉淀法成功合成ZnNb2O6微波介质陶瓷粉体。利用差热分析(DTA)研究了共沉淀前驱体的分解过程，利用XRD跟踪粉体的相演变，TEM对粉体的形貌进行观察，研究了反应pH、煅烧温度对ZnNb2O6粉体物相、粒度的影响。研究发现,煅烧温度在800 ℃时可合成物相单一的ZnNb2O6，随着溶液pH值的增大，合成的ZnNb2O6粉体晶粒尺寸明显减小。在pH=10，800 ℃时可合成棒状的，平均粒径尺寸约为100 nm的ZnNb2O6粉体。

摘要:针对正交频分复用(OFDM)信号与单载波信号调制识别，提出了3个基于功率谱特征的识别参数。根据OFDM信号功率谱边沿陡峭的特性，通过对归一化功率谱进行分析、统计和曲线拟合，提取3个参数，实现加性高斯白噪声信道（AWGN）条件下OFDM信号与9种单载波信号的识别仿真。该文识别参数具有特征参数易于提取、识别准确率高的优点。

摘要:研究了固相添加CuO对Zn1.8SiO3.8陶瓷的烧结温度、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。结果表明，CuO的加入有助于降低Zn1.8SiO3.8陶瓷的烧结温度，Zn1.8SiO3.8陶瓷的烧结温度从1 350 ℃降到1 000 ℃。其中掺杂w(CuO)=5%(质量分数)的Zn1.8SiO3.8陶瓷，在1 000 ℃烧结3 h可获得结构致密的烧结体，且微波介电性能达到最佳：介电常数εr=6.5，品质因数与频率之积Q·f=39 373 GHz，频率温度系数τf=-48×10-6/℃。

摘要:滤波器在无线通信系统中起选通频带和信道的作用，且能滤除谐波，抑制杂散。随着电子系统集成化的发展，平面耦合滤波器因体积大而不能适应现代无线移动通讯系统小型化、轻型化的要求。该文设计了一款基于低温共烧陶瓷（LTCC）技术的抽头式叠层带状线电调滤波器。该滤波器基于宽边耦合原理，比传统电调滤波器尺寸减小50%以上，由于该滤波器采用叠层结构，能在滤波器的通带两端各产生一个传输零点，使其能得到较高的带外抑制度。该叠层带状线滤波器的中心频率为2.4 GHz，调谐范围为2.1~2.7 GHz。整个频段内驻波比小于1.25，插损小于1.3 dB，尺寸仅为4.8 mm×4.5 mm×0.6 mm，同时满足了小型化和高性能的要求。

摘要:采用固相烧结法制备了Na0.5Bi4.5Ti4-2xNbxTaxO15(NBTNTx, 0≤x≤0.06)铋层状压电陶瓷材料，研究了不同量Nb、Ta掺入对Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷结构和电性能的影响。结果表明，所有样品均为单一的铋层状结构。适量Nb,Ta掺入能细化陶瓷晶粒，提高其致密性，降低电导率σ和介电损耗tan δ；同时，居里温度TC随Nb、Ta掺入量的增加而降低，但均高于610 ℃；当x= 0.02时，陶瓷样品电性能最佳,即压电常数d33= 17 pC/N,机电耦合常数kp=4.19 %,kt=18.10 %，品质因数Qm =3 527,剩余极化强度Pr= 10.50 μC/cm2。

摘要:微加速度计用于测量载体的加速度, 并提供相关的速度和位移信息。该文主要对一种硅基压阻式高加速度g（g=9.8 m/s2）值微加速度计在冲击加速度环境下进行有限元仿真分析。分析结果表明，所设计的压阻式高g值微加速度传感器在15×104g量程内可正常并有效工作，且可承受40×104g高速冲击，当加速度超过40.8×104g时，加速度计发生失效变形。分析了加速度计在冲击环境下的主要失效模式及失效机理,得出了压阻式加速度计在冲击环境下的失效主要从梁与边框和质量块连接处开始，随着冲击时间（即冲击强度）的增加，结构应力逐渐达到屈服极限，材料发生屈服效应，然后发生断裂。

摘要:介绍了分支波导和S形弯曲波导，设计了对称双Y分支S形弯曲波导的结构,并计算了其弯曲损耗。对1/2 Y和1/4 Y分支波导的传输及弯曲损耗随长度的变化进行了模拟仿真，结果表明，设计的双Y分支波导达到了低损耗的要求。最后对双M Z干涉仪的光场传输进行了二维各向同性仿真，得到其光场传输图和折射率分布图。结果表明，设计的双M Z干涉仪的分光比可达1∶1∶1∶1。

摘要:设计并制作了一种“四悬臂梁 中心质量块”结构的振动能量拾取微机电系统(MEMS)压电式微能源，实现了环境振动能量向电能的转换。首先利用溶胶 凝胶工艺完成锆钛酸铅（PbZrxTi1-xO3，PZT）压电薄膜的异质集成制备；然后通过MEMS工艺和引线键合技术进行器件基础结构的集成制造；最后借助振动测试系统对该器件的各项输出性能进行测试。测试结果表明，8 Hz谐振频率工作状态下，该压电式微能源器件的输出电压峰 峰值随着加速度激励的增加呈线性增大，当加速度激励为10 m/s2时，该能量采集器件的输出电压峰 峰值为82.4 mV。在器件两端加载2.0 MΩ的负载时，器件输出功率密度达最大值（为2.074 3 μW/cm3）。

摘要:随着现代高速数字电路的快速发展，同步开关噪声(SSN)问题变得越来越突出。该文提出了一种适用于高速数字电路中抑制同步开关噪声的新型宽带平面电磁带隙(EBG)结构，并用Ansoft HFSS软件对该电磁带隙结构进行数据仿真分析。仿真结果表明，在抑制深度为-30 dB时，其阻带范围为0.2~5.6 GHz，与传统的L bridge型电磁带隙结构比较，阻带下限截止频率下降了500 MHz，阻带带宽增加了1.4 GHz，相对带宽增加了38.1%，且能全向抑制同步开关噪声。

摘要:随着微电子加工工艺技术的发展，集成电路对静电越来越敏感。设计合理有效的静电放电（ESD）保护器件显得日趋重要。传统的“手动计算+流片验证”的设计方法费时耗力。该文基于栅极接地的NMOS(GGNMOS)器件，以Sentaurus为仿真平台，建立器件模型，根据ESD防护能力的需求，计算出GGNMOS的设计参数，设计出防护指标达到人体模型(HBM)4.5 kV的管子。结果表明，该方法简单有效，能缩短设计周期，是防护器件设计的一种优秀方法。

摘要:将声子晶体及超材料理论引入磁流变弹性体隔振支座的设计，构建了局域共振型的隔振支座，并研究其低频完全禁带及振幅分布。结果表明,改变共振型超材料单元质量块的形状，系统不仅在低频处出现共振禁带，且在稍高处产生多条布喇格散射宽禁带。这将为隔振支座设计提供新的思路。

摘要:从理论上分析了螺旋天线的设计原理，利用阿基米德螺旋天线实现了一款K波段的高频宽带螺旋天线，使高频天线拥有更轻的质量，更低的剖面及更好的圆极化性。最后通过仿真软件CST设计了一款带宽覆盖18.0~26.5 GHz的阿基米德螺旋天线，涵盖了整个K波段。结果表明，该天线在整个频段电压驻波比＜2，能很好的满足天线收发要求。

摘要:钢管混凝土构件在超高层建筑和超大跨桥梁中的应用日益广泛，其钢管对核心混凝土的有效约束是发挥其力学性能优势的关键，钢管内壁与核心混凝土的界面剥离将削弱约束效应进而对构件的承载力和延性等力学性能带来负面影响。该文利用力锤激励钢管外壁，利用外贴于钢管外壁的压电陶瓷片作为传感器，通过对压电陶瓷监测波动信号在合适频段上的频响函数的分析,实现钢管混凝土构件界面剥离损伤监测。结果表明,提出的压电监测技术有效地识别了钢管混凝土构件的人工模拟和实际界面剥离缺陷，损伤指标对界面剥离缺陷敏感。

摘要:介绍了一种多悬臂梁压电换能器电路。与标准能量采集电路(SEH)相比，三悬臂梁压电换能器电路的理论最大平均采集功率提高了300%。利用Multisim软件仿真，结果表明，三悬臂梁压电换能器电路的最终输出电压为SEH电路的2.11倍；进一步搭建实际电路，其最终最大输出功率为SEH电路的3.12 倍，能量转化与利用效率显著提高。

摘要:介绍了光声光谱检测的原理，提出了时间三光路检测甲基对硫磷的方法，通过3个滤光片交替工作后得到3个光声信号进行加权处理，克服了传统单光路检测中光谱重叠造成的交叉敏感的缺点，建立了时间三光路检测的数学模型，设计了光声光谱检测的实验平台，并把测量数据进行了分析和比较，确定了该方法的可行性与准确性。

摘要:在动态测量中，压电加速度传感器是振动与冲击测量的核心部件。但压电加速度传感器作为一个能产生电荷的高内阻发电元件，产生的电荷量很小。通过一般的测量电路测量压电片上的电荷时，电荷会被输入阻抗迅速泄漏而引入测量误差。因此，提出一种采用集成芯片TL084代替大量分离元件的电荷放大器的测量电路设想。通过与标准电荷放大器的性能对比，实验表明本设计可行，且对研究类似测量系统的设计开发具有一定的借鉴意义，有望应用于各种动态力、机械冲击与振动的测量及声学、医学、力学等领域。

摘要:为快速准确检测薄零件几何量精度，提出了一种基于机器视觉的检测方法。根据具体的视场和精度要求，完成电荷耦合元件(CCD)传感器、镜头、光源等选型与硬件系统设计。开发了软件系统，采用双三次插值法细分图像后提取亚像素边缘，变权重最小二乘法拟合出零件轮廓的圆弧和直线，自动计算零件的圆度误差，中心距尺寸误差，并判断其是否合格。通过齿轮泵中间体零件的检测结果表明，本系统能快速准确检测中高精度（IT7级）薄零件的几何量精度，满足实际应用的需求。

摘要:为实现利用压电材料进行环境能量转换的目的，设计了一种能利用风能驱动多片压电片振动发电的装置。该装置通过风能驱动叶轮旋转，利用叶轮的旋转扭力迫使压电片振动，将压电片振动产生的电能通过整流电路、储能电容及DC DC转换后供负载使用。通过实验对压电片在不同条件下的发电性能进行了测试，实验结果表明，该装置可实现多片压电片对环境能量的收集转换，为此类装置的设计提供了参考，同时也为压电环境能量采集技术提供了新思路。