现代科技的发展对高频声表面波(SAW)器件的需求不断增加, 对其工作频率也提出了更高的要求。为了提高SAW器件的频率, 该文构建了一种IDTs电极分层布局的器件模型, 即IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构, 并采用有限元法分析其声学性能, 包括导纳、相速度、机电耦合系数等。结果表明, IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构可激发出瑞利波, 且当AlN压电薄膜厚度hAlN=0.4λ(λ为器件周期), 水平中心距Pb=4 μm时, 其工作频率为692 MHz, 传统的IDTs/AlN/R-sapphire结构器件提高了近1倍(356 MHz), 而此时机电耦合系数K2为0.3%, 比传统结构高。另外, 通过优化IDTs电极的结构参数可进一步改善、调制瑞利波器件的性能。当IDTs的上层铜电极和下层铝电极厚度之比Δh=1.2, Pb=4 μm, hAlN/λ=0.5时, 瑞利波器件的谐振频率为657.9 MHz, K2=1.27％; 当Pb=6 μm时, 瑞利波的工作频率为461 MHz, 机电耦合系数达到最大(K2max=1.34％), 较传统IDTs单层布局结构瑞利波器件分别提升了30%和300％。结果表明, IDTs电极分层布局结构不仅可有效地提高SAW器件的工作频率和机电耦合系数, 也可以降低高频SAW器件的制备难度。

近年来，随着柔性电子的快速发展，制造柔性、微型、大面积和低成本的储能器件得到了极大的关注。以六水硝酸镍/钴为原料、硫脲为硫化剂、引入热解g-C3N4，通过一步溶剂热制备NiCo2S4/g-C3N4纳米复合材料。采用掩膜版将调配的NiCo2S4/g-C3N4油墨印刷在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基底形成叉指结构电极，继而涂覆凝胶电解质组装成柔性叉指型超级电容器。结构和电化学性能研究表明：NiCo2S4纳米晶分布生长在g-C3N4纳米片层表面，引入的g-C3N4起到增强NiCo2S4充放电过程中的电荷传输及容纳其体积膨胀的作用，复合材料电极在10 mA/cm2的电流密度下面积比电容为9.1 F/cm2。组装的叉指电容器可在-0.2~0.6 V的电压下工作，并且在高至500 mV/s的扫描速率下保持稳定，表明器件良好的倍率性能。在20 mV/s的扫描速率下，器件的面积比电容可达5.7 mF/cm2，当功率密度为17.5 mW/cm3时，器件的能量密度为0.56 mW?偸h/cm3。

A method for obtaining a new type of surface acoustic wave (SAW) transducer operating at double frequency with a single-phase closed-loop lattice and a piezoelectric zinc oxide film is developed and experimentally investigated. A method for calculating such a transducer has been developed, its equivalent circuit has been compiled, taking into account propagation losses, losses in the metal film and the inductance of the connecting wires. When the frequency is doubled, the SAW attenuation per unit length increases.A method for obtaining a new type of surface acoustic wave (SAW) transducer operating at double frequency with a single-phase closed-loop lattice and a piezoelectric zinc oxide film is developed and experimentally investigated. A method for calculating such a transducer has been developed, its equivalent circuit has been compiled, taking into account propagation losses, losses in the metal film and the inductance of the connecting wires. When the frequency is doubled, the SAW attenuation per unit length increases.

提出了一种并联体声波谐振器(BAWR)与Ga2O3基MSM紫外传感器的新型高灵敏度传感器结构, 即体声波谐振式日盲紫外光传感器(BAWR-UV Sensor)。设计并制备了MSM Ga2O3紫外传感器和BAWR传感器, 将实测的光、暗S参数在仿真软件中封装为S1P数据模型代替MSM等效电路, 用MBVD模型代替BAWR等效电路, 通过并联两种结构建立了BAWR-UV仿真模型; 采用ADS软件仿真了BAWR核心参数对BAWR-UV传感器灵敏度的影响, 研究了提高灵敏度的设计方案。仿真结果表明, 在0.5~4.5GHz频率范围内, BAWR-UV的并联Q值越大, 阻抗灵敏度越高, 同时阻抗灵敏度随频率降低而增大, 在并联谐振频率fp=0.533GHz时获得最佳阻抗灵敏度为100kΩ/(μW/mm2); 频率灵敏度随频率的升高而增大, 在fp=4.5GHz时获得最佳频率灵敏度为1.4MHz/(μW/mm2)。最后, 开展了高灵敏度日盲紫外传感器的探索。

该文介绍了一种用于Band3频段接收端的声表面波滤波器的研制过程。为满足滤波器的大宽带性能及阻带低端的高选择性要求，采用七阶叉指换能器混合结构的耦合模式模型进行自动优化设计和多次优化迭代，并利用有限元法/边界元法(FEM/BEM)软件进行精确的声学验证，最后通过实验验证了仿真结果的有效性。

采用单层膜、梯形结构基于128°YX-LiNbO3材料研究了Al电极厚度、叉指占空比、反射栅周期、拓扑结构对插损、带外抑制和矩形度的影响。为了降低带内波动和插入损耗，该文设计了一种叉指换能器(IDT)型反射栅结构，该结构对采取优化措施前后谐振器的带内最大尖峰损耗分别降低了8, 84%和0, 55%。最后采用此反射栅结构设计了一款低插损高频声表面波(SAW)滤波器,有限元仿真结果表明，该滤波器的中心频率为2, 520 5 GHz，插入损耗为-0, 502 12 dB，带外抑制大于30 dB，-3 dB损耗带宽大于98 MHz。

为了有效解决信号/频谱分析仪等微波测试仪器尺寸较大、信号损耗高、选通切换效率差等问题, 将射频MEMS开关引入交指型可切换滤波器结构中。通过MEMS四掷开关选择具有不同中心频率的交指型谐振器, 实现在6~14 GHz内四个频率的射频信号切换过滤。利用HFSS电磁波仿真软件对滤波结构的几何参数进行优化计算, 得到四个可切换频率的插入损耗, 分别为1.26 dB @6.86 GHz、1.03 dB @9.16 GHz、1.23dB @11.78 GHz、1.07 dB @12.26 GHz, 整体面积约为7.95 mm3。与其他可切换滤波器相比, 该可切换滤波器将MEMS四掷开关与交指型谐振器集成到一起, 具有低插损、小尺寸、高集成度等优点。

针对近年来常规弹药制导化改造对经历高动态环境的加速度传感器的迫切需求, 该文设计了一种抗高过载、低量程的微机电系统(MEMS)电容式加速度传感器。该加速度传感器使用4组折叠梁组对可动结构进行支撑, 并带动其在敏感方向移动, 同时敏感结构采用差分式电容检测结构和叉齿止档限位结构方案, 降低了结构受冲击时的区域应力, 提高了输出信号增益及传感器灵敏度。理论计算和有限元分析结果表明, 传感器轴向灵敏度为0.22 pF/g(g=9.8 m/s2), 可承受轴向幅值为3×104g、脉宽约8 ms的加速度冲击。

该文提出了一种新的、低成本微流器件制作方法。采用138 ℃熔点、直径500 μm的低熔点焊锡丝构建微流器件图案, 放入盛有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的小槽中, 在80 ℃恒温箱内固化, 接着在200 ℃恒温箱内采用注射管气压挤出熔融焊锡丝, 一次成型微通道。将微流器件和测试纸基片集成于128°YX-LiNbO3压电基片上, 在声表面波能量辐射辅助作用下, 微流器件输运的反应液可在测试纸基片上实现生化反应。采用所研制的压电微流器件实现了红墨水溶液输运及淀粉显色反应, 验证了微流分析器件的功能。