声表面波型传感器

声表面波型传感器已有十多年的开发历史。本文简明地阐述了它的基本原理,综述了国外的一些研究成果,供有关人员参考。     

声表面波气体检测器

本文介绍一种利用声表面波的新型气体检测器的试验结果。声表面波(SAW)压电气体检测器由制作在一块压电衬底上的SAW双延迟线组成,每一延迟线都接有一振荡器。在一根延迟线振荡器的传播路径上涂以选择性吸收薄膜,而在另一传播路径上则不涂复而用作稳定参考。由吸附在涂有薄膜的延迟线上的气体所引起的质量负载或应力效应造成的相位延迟变化,导致相对于参考振荡器的频率偏移。这种频率偏移是与气体浓度成比例的。由于SAW能集中在薄膜附近,故检测器的灵敏度很高。另外,只要给SAW压电气体检测器涂以相应的选择性薄膜,就可以检测任何气体。为了证明这一点,现已制成一个利用三乙醇胺薄膜测量空气中二氧化硫(SO_2)的检测器,并且已经证明能够检测出浓度为10×10~(-9)的二氧化硫。对灵敏度、线性、再现性、选择性和可靠性的研究,发现在大多数情况下比其它类型的气体检测器优越。本文讨论器件性能(例如选择性和随时间的稳定性)的主要缺点,以及改善的可能方法和进一步研究的方向。     

声表面波器件的匹配

一众所周知,无论以何种压电材料为基片作成的金属叉指式声表面波(SAW)器件的等效电路,主要包含叉指静电路C_T和等效电阻R_a(或电导G_a)。所用压电材料不同,等效电路的形式也不同。当器件的叉指数较多,孔径较大时,C_T的值往往较大,而R_a值往往较小。具有较大输入(或输出)电容及较小电阻的器件,在高频应用中,对高频信号的传输极为不利,可以用一个阻抗变换网络,来保证SAW器件工作于对电端具有良好阻     

声表面波谐振器稳定的振荡器

本文将系统介绍一种用两端对声表面波谐振器(SAWR)作为基本频率控制单元的反馈射频振荡器的设计方法,讨论振荡器频率牵引范围和稳定性之间的折衷选择方法。已经研制出一批甚高频振荡器。这种振荡器的制造成本最低,性能又好。已有十万个以上这种振荡器投入实际使用一年多。效果很好,没出毛病。文中还提出了一些有关使用场效应晶体管(FET)和双极晶体管振荡器的老化特性数据。此外,对振荡器的频率牵引和温度稳定性之间的互相影响作了广泛的研究。     

一种新型精密自动频率合成器——美国HP3335A型频率合成器

该仪器为美国Hewlerr Packard公司研制的一种新型的高精度频率合成器。具有频率范围宽(输出频率为200Hz～81MHz、外部频标输入为(40/N)MHz)、分辨力高(0.001Hz)、能自动扫描和调整输出电平等优点,操作迅速、简便,与原子频标配合是一台很理想的标准信号源。     

全相参捷变雷达频率合成器

较详细地介绍了航空航天部二院二○三所研制的10cm全相参捷变雷达频率合成器的设计方案。对设计中主要考虑的降低相位噪声,提高频率捷变速度,电磁兼容等问题进行了分析讨论。介绍对频综的频率捷变速度的测量方法。     

航天电子系统频率合成器的新技术研究

一、前言当前我国新一代战术导弹武器、机载雷达以及导航、导弹制导、星球外测、惯导组合系统中用的GPS接收机,都对频率源指标要求越来越高。除了要求多功能系统检测、快速频率转换、极低相位噪声、频带宽、体积小、重量轻和低功耗外,为适应多种苛刻的作战环境要求,还要有高的可靠性和高的抗干扰能力例如100MHz晶体振荡器:相位噪     

用于ZEEMAN频率测量的数字合成器

ZEEMAN频率是氢脉泽时间频率标准的一个重要工作参数,为此上海天文台研制了一种专用的数字频率合成器,用来测量ZEEMAN频率。描述了该数字频率合成器的工作原理、设计方法和应用结果,该数字合成器,就配备在上海天文台新研制成功的氢脉泽标准而言,以其性能与价格而论,证明是成功的。     

基于ADS的锁相频率合成器仿真

现代电子装备中的复杂频率源都是通过频率合成技术来实现,而性能良好的频率合成系统是顺利实现频率合成的工程基础,在实际合成器电路中,相位噪声、杂散分量等影响因素的出现是不可避免的,既降低电路稳定性,输出结果也不理想,严重情况可导致系统故障。因此,有必要在已有实际电路的基础上构建合成系统概念图,根据合成目标信号的特点,添加测试目标和项目,对锁相环频率合成器的电路系统进行优化设计,运用ADS2011对电路进行仿真,通过仿真软件建立相关电路模型,借助多种测试元件对相关参数的观测来找出优化点进行电路优化,仿真模拟实际的信号合成过程,改善实际电路的稳定性和可用性。     

用声表面波振荡器测量位移

利用声表面波(SAW)延迟线振荡器能制成一个位移传感器。这种延迟线振荡器具有两块铌酸锂(LiNbO_3)板,每一块板的表面带有一个叉指式换能器(1DT),把两块板的传播表面的一部分相互搭接在一起。在声表面波传感器中,振荡频率取决于声表面波元件的传播途径长度,这个长度通过移动振荡器的两块铌酸锂板中的一块板来改变。本文所说的声表面波位移传感器具有很高的灵敏彦,达300Hz/μm 和1.0kHz/μm。它是通过在 Y—X 两块铌酸锂板的表面上分别用6.5对(间距为0.55mm)和5对(间距为0.4mm)的叉指式换能器来实现的。声表面波延迟线振荡器的模态转换在某个给定的传播途径长度上出现,可用频谱分析仪观察。     

军用精密声表面波振荡器的研制

近年来,美国雷声公司已经有研制300～600MHz可军用的声表面波振荡器的课题;此种振荡器在频率调节能力和稳定性两方面均达当代最高水平。本文不讨论这种振荡器的详细用途。对它的要求一般为:(1)噪声本底必需至少为-160dBc/Hz;(2)振动灵敏度至少应与AT切体波器件一样好;(3)振荡器频率应能在大致±10ppm频率窗内进行调节并加以保持。在某些情况还要求加热时间小于3分钟。在满足这些要求方面,雷声公司已取得明显进展。本文将对这种进展加以讨论。在频谱纯度方面,文中讨论了二个题目:其一是低噪声放大器。实验证明,当它与310MHz声表面波谐振器联用时,噪声本底可达-176dBc/Hz。其二主要讨论了外部振动对噪声边带的影响。研制声表面波振荡器最重要的方面之一就是它的频率调节能力。利用金衬微调技术被证实既适用于延迟线也适用于谐振器。文中给出了实验结果,也讨论了在焊封过程中产生频移(约100ppm数量级)这一复杂情况。但已提出一种外部牵引频率技术来重调频率。在很多应用场合要求用恒溫箱以保持常温,于是就要求快速加热,而给出的数据要能显示出3分钟加热周期的频率稳定度。最后,除上述要求外,还要求声表面波振荡器的长稳保持在～1ppm/年的水平。利用提供的数据来确定冷焊密封在TO-8型外壳中的器件的基本老化率,同时也示出微调器件以及低振动灵敏度器件的变化率。     

数控锁相频率合成器设计与试验

针对北京ＴＴＣ＆Ｍ站地面编码遥测基带设备的性能指标要求,设计了一种高性能数控连续可调频率合成器,应用于航天测控系统中。重点介绍了利用锁相环技术提高输出频率的分辨率和稳定度的方法;详细论述了吞脉冲程序分频的思想及其电路构成;对锁相环路各主要组成部分的设计过程也作了说明。     

浅谈国外频率合成器振荡器的价格性能比

本文简介了国外频率合成器和振荡器的应用场合及技术进展。提出了八项单独性能与价格、功能与价格、总性能与价格之间十项分析项目,并列表作了说明使用户查找方便、合理地快速选购。     

GLONASS接收机频率合成器的设计与实现

根据GLONASS系统的频率计划和GLONASS接收机的特定结构,提出用变化钟频法实现GLONASS接收机的前端.对相应的前端频率合成器部分提出了具体要求,并给出了基于集成频率锁相环的频率合成器的设计与实现.讨论了固有合成频率偏差的来源和消除办法.分析了频率合成器的性能指标.实验表明,该合成器稳定性好,精度高,能够满足GLONASS实验样机的要求.      

330MHz低噪声捷变频率合成器

介绍了330MHz 低噪声捷变频率合成器的设计方案和工作原理。在提高频率捷变速度、降低相位噪声、减小杂波信号三个方面进行了综合考虑。此频率合成器在工程实施技术方面也有独特之处。其主要技术指标处于国内领先水平并首次使用了数字稳定技术来实现闭环实时频率控制。     

高分辨力S波段雷达频率合成器

详细地介绍了２０３所研制的高分辨Ｓ波段雷达频率合成器的设计方案。在Ｓ波段１０％的带宽内，实现了１０Ｍ（１ＨＺ）的频率分辨力小于４０μＳ的频率捷变速度和－１０５ｄＢｃ／Ｈｚ的相位噪声。同时，提出一种可实现快速频率转换的直接数字频率合成器（ＤＤＦＳ），它具有极高的频率分辨力（０．１８μＨｚ）和密集通道间隔相适应的频率转换速度，同时具有低的相位噪声。对于设计中主要考虑的提高分辨力、降低相位噪声、提高捷变速度、电磁兼容及参考源ＤＤＦＳ进行了分析讨论，并介绍了频率合成器的测量方法。     

电调节砷化镓声表面波谐振器振荡器

已经用砷化镓制作出高 Q 表面波谐振器,并且用来控制振荡器的频率。由于砷化镓既是压电材料,又是半导体材料,因此有可能用来对全单片振荡器进行电调节。曾对半绝缘基片上的表面波谐振器的参数进行了研究。这些器件既有刻槽,又有金属电极反射栅。可调节频率的声表面波谐振器被制作在用肖脱基势垒电极作为谐振器栅的外延砷化镓基片上。调节频率并不显著改变介入损耗。两端对谐振器的介入损耗值典型的在15和20dB 之间,在180兆赫的负载 Q 值高达12000。虽然砷化镓的延迟温度系数为52ppm/℃,但是,可以通过加一层 Au/SiO_2对砷化镓延迟线进行温度补偿。     

声表面波型传感器（续）

7 SAW 型加速度传感器SAW 型加速度传感器的原理和 SAW 型力传感器的原理相同。因为,根据牛顿第二定律,当质量不变时,力的变化就反映了加速度的变化。SAW 型加速度传感器根据受力状况可以分为两种:一种感受弯曲应力;另一种感受拉压应力。前者的灵敏度较高。图27就是一种感受弯曲应力的 SAW 型加速度传感器的结     

L—波段低损耗声表面波滤波器

普通的和低损耗的声表面波滤波器,在雷达、通讯、电视调谐设备的很多系统中。已经被广泛使用。低损耗声表面渡滤波器的频率范同为30兆赫到440兆赫。L—波段声表面波滤波器,可采用分辨率较高的制作技术(例如电子束掩模制造技术)和群型单向换能器的设计结构制造。文中介绍了用铌酸锂制造961兆赫群型单向换能器的制作结果和理论结果。还介绍了250兆赫群型样机的制作结果和Malocha提出的串联调谐匹配技术。     

DDS激励PLL的X波段频率合成器设计

提出了DDS激励PLL的X波段频率合成器的设计方案,给出了主要的硬件选择及具体电路设计,并且对该频率合成器的相位噪声以及捕获时间进行了深入分析。实验和测量结果表明,该频率合成器具有带宽宽、输出相位噪声低、频率分辨力高等优点。