2020年全国声学大会微声学分论坛介绍
2020年全国声学大会将于11月26-29日在上海召开。
微声学分论坛报告介绍如下。诚挚欢迎大家莅临本次会议！
声表面波技术发展的
历史回顾
报告摘要：自1965年White发明叉指换能器以来，声表面波技术经历了50多年的发展历程，大致可以划分成三个阶段：早期、低插入损耗时期和新时期。早期大致到1980年代，声表面波技术很快实现了电性能的延时、滤波、脉冲压缩、相关、卷积、振荡/稳频等功能并在雷达、电子对抗、广播、电视等领域获得广泛应用，主要特点以中频为主，插入损耗较大。低插入损耗时期大致时间跨度从1980年代到本世纪初，主要解决早期插入损耗大的问题，利用叉指电极对声波的反射特性来降低叉指换能器的双向损耗，比较成功的低插入损耗结构有单相单向换能器、横向耦合谐振滤波器、镜像阻抗耦合谐振滤波器、纵向耦合谐振滤波器和梯形谐振滤波器。主要应用领域是移动通信，以射频为主。新时期时间跨度大致从本世纪初到目前为止，为满足移动通信几代标准同时运行带来的频谱资源紧张、功耗等问题，对滤波器的频率温度漂移、功率承受能力、封装形式等综合性能提出了越来越高的要求。本报告将就上述发展历程进行简单梳理。
报告人：欧黎（中电科技集团重庆声光电有限公司）
微声滤波器技术研究进展
报告摘要：5G移动通信是新基建的重点领域，也是国民经济主战场之一。在5G手机和基站中，微声滤波器上5G手机和基站射频前端的重要组成部分，其技术要求和价值较4G显著增长，自主可控的要求也越来越高。报告将对微声滤波器在高Q、宽带、温补、小型化和高密度集成等技术方向的发展现状和趋势展开讨论。
钽酸锂晶体中锂空位对其
声学性能的影响
报告摘要：本研究以同成分钽酸锂（CLT）中锂的含量为基准，逐渐增加钽酸锂中锂的含量，发现随着锂含量的增加，钽酸锂的声学性能都有不同程度的改善，以Y36°LT为例，LI的分子量含量到达49.7%的时候（近化学计量比），温度漂移系数从-36ppm下降到-13ppm，声速上升3%，机电耦合系数从6.0上涨到7.6。但不同切向达到最佳声学性能的组分差别较大。
SAW器件多场耦合精确建模
与应用
报告摘要：随着声表面波技术的快速发展，新型复杂结构的SAW器件层出不穷，器件呈现的强力-电耦合特性日益复杂，分析器件受到初始温度、预应力或者初始电磁场等偏载场的传感和执行机理时，或分析环境因素、封装、老化、耐冲击等对器件稳定性的影响时，需要复杂的非线性电弹性理论, 导出的控制方程往往是非线性、强耦合的偏微分方程组。
本报告主要讨论可综合考虑应力场、电磁场、温度场等多场耦合，复杂边界条件下精确描述微声振动的非线性电弹扰动方程及有限元弱解形式求解方法。以压力传感器、磁场传感器以及温度补偿型SAW谐振器作为实例，证实了多场耦合模型和求解方法的有效性。
报告人：李俊红（中国科学院声学研究所）
MEMS矢量水听器研究进展
报告摘要：基于MEMS技术的矢量水听器具有小型化、低功耗、低成本、易阵列化等优点，是矢量水听器未来发展应用的重要方向。MEMS矢量水听器主要分为压阻式、电容式和压电式三类。压阻式矢量水听器的灵敏度相对较低，并且会有无法避免的热噪声。电容式矢量水听器具有较高的灵敏度，但工作时需要偏置电压，易受寄生电容的影响，并且结构复杂，易粘连。压电式矢量水听器具有无源、噪音低、相比同结构压阻式的换能效率高，灵敏度高等优点，是具有发展前景的一种MEMS矢量水听器。振动结构和压电薄膜是决定MEMS压电矢量水听器信噪比最为重要的因素，对MEMS压电矢量水听器微结构、压电薄膜及关键微加工技术进行了综述分析，并对其应用前景进行了展望。
航天极端环境声表面波
传感器设计与应用
报告摘要：声表面波温度/应变传感器与铂电阻、热电偶、应变片等几种常见传感器相比具有连接简单、耐深低温、耐高过载冲击等优势。针对深空探测环境下，多点监测、深低温、耐高过载等需求，本报告主要讨论了耐低温的声表面波谐振器阵列化的设计方法。以温度传感器为例，对面向阵列化、耐深低温需求的组网原理与设计要点进行介绍，开展的多传感器组网、深低温实验，证实了上述方法的有效性。
快速高灵敏的声表面波
毒害气体检测技术及其应用
报告摘要：声表面波技术除了其强大的信号处理能力之外，在先进传感领域也崭露头角。气体检测是其中一个极具特色的研究方向，其基本原理是利用沉积在声表面波传播路径上的气敏薄膜对目标气体的可逆物理吸附效应产生对声表面波传播的作用机制。微型、高灵敏、快速响应及低功耗特点使其可很好满足单兵化学防护装备轻质化与微型化的应用需求。欧美等国在上世纪90年代起均已投入大量科技力量开展科研攻关，在2000年前后初步完成化学毒剂报警器的单兵装备，及至2014年，美国阿坝国家实验室仍持续开展声表面波化学毒剂报警器工程化问题研究。自2002年起，中科院声学所联合防化研究院开展了声表面波气体传感技术研究，及至目前，已成功突破气敏材料合成与制备、声表面波气敏器件优化设计、声表面波气敏机理、传感电路、多目标气体识别算法等关键技术，研制出面向单兵综合系统的多目标毒害报警器装备，具有高灵敏、快速响应（<15s）、重量轻（<300g）、体积小等特点，且具有良好的环境适应能力，填补了我国单兵综合系统防化装备的空白，其关键指标也优于美国同类装备，在国防工业领域有着重要的应用价值。
声表面波检测器灵敏度研究
进展
报告摘要：声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）检测器是传感器的核心，而检测器的灵敏度是关键，直接决定或影响仪器的性能。基于以上背景，本课题组针对声表面波检测器的灵敏度及影响因素进行了长期的研究与实验，包括声表面波检测器的结构、工艺参数（膜厚/线宽）、敏感区域、指条保护等多因素对灵敏度的影响。并将研究成果应用于GCSAW系统，取得了良好的效果。