声表面波器件设计及测试装置的研究

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声表面波(SAW,Surface Acoustic Waves)器件由于具有无源、体积小、易集成等优势,已广泛应用于移动通信、广播、电视等众多领域。但是,目前针对声表面波器件设计,尚未有成熟的软件出现,使得器件设计存在周期长、强度大、易出错等问题。另外,声表面波器件在测试中很容易受外界温度、湿度等环境参量的影响,因此设计一个环境参量相对稳定且可控的独立环境,对于实现声表面波器件参数的准确测量和获取具有十分重要的意义。本文针对这两个问题,对声表面波器件设计软件和器件测试装置进行设计、研究。在声表面波器件设计研究中,利用MATLAB的数值计算功能和GUI数据可视化技术,开发设计了声表面波器件设计软件。软件由声表面波器件的版图输出和数据提取两个部分组成。用户在GUI设计界面输入衬底材料、中心频率等参数,即可得到器件相应的版图图形。而数据提取设计是将MATLAB运算得出的器件坐标数据进行提取,并在GUI界面显示。通过对一个中心频率为101.079MHz,32对叉指换能器典型声表面波器件的版图设计及版图数据的输出,说明了该软件的可行性。在声表面波器件的测试装置研究中,为满足器件测试环境的要求,搭建了一个独立的测试装置。该测试装置包括独立测试空间以及置于其中的温度控制模块,加速混气模块和扩展的液汽转换模块。其中,温度控制模块是利用PID算法,控制PWM脉冲输出,进而实现温控模块工作方式的控制。该测试装置实现了环境温度实时可控,加速均匀气体,无辅助装置下液体转换成气体等功能,提供一个温度稳定的实验环境。
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