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它们各自比相应的电磁波的传播速度的波长小十万倍

2019-05-13 23:44编辑:admin人气:


  声概况波手艺是六十年代末期才成长起来的一门新兴科学手艺,它是声学和电子学相连系的一门边缘学科。因为声概况波的传布速度比电磁波慢十万倍,并且在它的传布路径上容易取样和进行处置,因而,用声概况波去模仿电子学的各类功能,能使电子器件实现超小型化和多功能化。

  声概况波是沿物体概况传布的一种弹性波。早在九十多年前,人们就对这种波进行了研究。1885年,瑞利按照对地动波的研究,从理论上阐了然在各向同性固体概况上弹性波的特征。但因为其时的科学手艺程度所限,这种弹性概况波不断没有获得现实上的使用。直到六十年代,因为半导体平面工艺以及激光手艺的成长,呈现了大量人造压电材料为声概况波手艺的成长供给了需要的物质和手艺根本。

  1949年,美国贝尔德律风尝试室发觉了LiNbO3单晶。1964年产颁发了激发弹性概况波平面布局换邹器的专利。出格该当指出的是,1965年,怀特(R .M.white)和沃尔特默(F.W.voltmer)在使用物理杂志上颁发了题为“一种新型概况波声-电换能器―叉指换能器”的论文,从而取得了声概况波手艺的环节性冲破。

  声概况波器件是在压电基片上制造两个声一电换能器叉指换能器。所谓叉指换能器,就是在压电基片概况上构成外形像两只手的手指交叉状的金属图案,它的感化是实现声一电换能。

  声概况波器件的工作道理是,基片左端的换能器(输入换能器)通过逆压电效应将愉入的电信号改变成声信号,此声信号沿基片概况传布,最终由基片左边的换能器(输出换能器)将声信号改变成电信号输出。整个声概况波器件的功能是通过对在压电基片上传布的声信号进行各类处置,并操纵声一电换能器的待性来完成的。

  第一,声概况波具有极低的传布速度和极短的波长,它们各自比响应的电磁波的传布速度的波长小十万倍。在VHF和UHF绳段内,电磁波器件的尺寸是与波长比拟拟的。同理,作为电磁器件的声学模仿声概况波器件,它的尺寸也是和信号的声波波长比拟拟的。因而,在统一频段上,声概况波器件的尺寸比响应电磁波器件的尺寸减小了良多,分量也随之大为减轻。

  例如,用一公里长的微波传愉线所能获得的延迟,只需用传输路径为1。m的声概况波延迟线即可完成。这表声概况波手艺能实现电子器件的超小型化。

  第二,因为声概况波系沿固体概况传布,加上传布速度极慢,这使得时变信号在给定瞬时能够完全呈此刻晶体基片概况上。于是当信号在器件的输入和输出端之间行进时,就容易对信号进行取样和变换。这就给声概况波器件以极大的矫捷性,使它能以很是简单的体例去.完成其它手艺难以完成或完成起来过于繁重的各类功能。

  好比脉冲信号的压缩和展宽,编码和译码以及信号的相关和卷积。一个现实例子是1976年报道的一个长为一英寸的声概况波卷积器,它具有使两个肆意模仿信号进行卷积的功能,而它所顺应的带宽可达100MHz,时带宽积可达一万。如许一个卷积器能够取代由几个快速傅里叶变换(FFT)链作成的数字卷积器,即现实上能够取代一台公用卷积计较机。

  此外,在良多环境下,声概况波器件的机能还远远跨越了最好的电磁波器件所能达到的程度。好比,用声概况波能够作成时间-带宽乘积大于五千的脉冲压缩滤波器,在UHF频段内能够作成Q值跨越五万的谐振腔,以及能够作成带外抑止达70dB、频次达1低Hz的带通滤波器。

  第三,因为声概况波器件是在单晶材料上用半导体平面工艺制造的,所以它具有很好的分歧性和反复性,易于大量出产,并且当利用某些单晶材料或复合材料时,声概况波器件具有极高的温度不变性。

  第四,声概况波

(来源:未知)

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