具有单相单向换能器的水平剪切声表面波压力传感器插入损耗特性

作     者：杨健 李媛媛 江蓓 季雪咪 YANG Jian;LI Yuanyuan;JIANG Bei;JI Xuemi

作者机构：上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(61703269)资助 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2021年第46卷第5期

页      码：749-758页

摘      要：为实现水平剪切声表面波压力传感器低损耗设计,系统研究了均匀叉指换能器(IDT)和单相单向换能器(SPUDT)器件的声波能量损耗性能。在确定最优反射系数的SPUDT结构的基础上,建立3D周期性有限元仿真模型,计算器件表面振动位移和双向输出电压瞬态响应。通过对电压信号进行傅里叶变换获得器件模型的插入损耗,并制备两种不同换能器的声学传感器,测试其频率特性和灵敏度。与均匀IDT相比,基于SPUDT器件插入损耗的仿真和实验结果分别降低了5.2 dB和5.6 dB,SPUDT器件灵敏度约为均匀IDT器件的两倍。结果表明,SPUDT能有效降低SH-SAW压力传感器声波能量的单向损耗,提高检测灵敏度,且构建的3D周期性有限元仿真模型有助于声学传感器的声波损耗分析,实现高精度和小型化的声学测量系统。

主 题 词：SAW压力传感器 声学传感器 插入损耗 傅里叶变换 器件模型 声波能量 损耗分析 瞬态响应 

学科分类：08[工学] 080202[080202] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.15949/j.cnki.0371-0025.2021.05.011

馆 藏 号：203105008...