КнигоПровод.Ru18.12.2024

/Наука и Техника/Радиоэлектроника. Электротехника

Акустоэлектронные устройства обработки и генерации сигналов. Принципы работы, расчёта и проектирования — Балышева О. Л., Григорьевский В. И., Гуляев Ю. В., Дмитриев В. Ф., Мансфельд Г. Д.
 Акустоэлектронные устройства обработки и генерации сигналов. Принципы работы, расчёта и проектирования
Научное издание
Балышева О. Л., Григорьевский В. И., Гуляев Ю. В., Дмитриев В. Ф., Мансфельд Г. Д.
год издания — 2012, кол-во страниц — 576, ISBN — 978-5-88070-314-2, тираж — 400, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 860 гр., издательство — Радиотехника
цена: 1100.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Издание осуществлено при финансовой поддержке РФФИ по проекту 11-07-07002д

Формат 70x100 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная
ключевые слова — пьезокристалл, акуст, гуляева-блюштейн, приповерхностн, подложк, кварц, ниобат, танталат, тетраборат, германат, лангасит, берлинит, квазиповерхностн, плесск, dms-фильтр, пав-резонатор, сверхширокополос, акустоэлектрон, радиометк, пьезоэлектр, брэгг

В монографии изложены актуальные подходы к разработке и моделированию акустоэлектронных приборов для генерации и обработки сигналов при использовании в телекоммуникационных, навигационных системах, приборостроении, различных сенсорах и приборах контроля технологических процессов и параметров окружающей среды.

Основное внимание уделено анализу методов расчёта различных устройств на поверхностных акустических волнах — резонаторов, фильтров, дисперсионных линий задержки, устройств дистанционной радиочастотной идентификации различных объектов. Рассмотрены принципы работы и методы расчёта высокодобротных резонаторов и полосовых фильтров на объёмных акустических волнах для использования в СВЧ-диапазоне. Проведён анализ акустических и электрических параметров материалов, необходимых для создания акустоэлектронных устройств. Рассмотрены проблемы, связанные с их размещением в корпусах.

Предназначена для учёных и инженеров, работающих над созданием акустоэлектронных приборов на новых принципах. Может быть полезна преподавателям, студентам и аспирантам технических вузов.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Отзыв о книге академика РАН О. В. Руденко11
От редактора13
От авторов15
 
ГЛАВА 1
Акустические волны в пьезокристаллах17
 
1.1. Плоские акустические волны в неограниченном пространстве18
1.2. ПАВ Рэлея37
1.3. ПАВ с горизонтальной поляризацией. Волны Лява. Волны
Гуляева-Блюштейна51
1.4. Вытекающие ПАВ62
1.5. Приповерхностные объёмные акустические волны66
Литература68
 
ГЛАВА 2
Материалы для устройств на поверхностных акустических волнах70
 
2.1. Подложки устройств на ПАВ71
2.1.1. Основные параметры материалов для подложек устройств
    на ПАВ74
2.1.2. Монокристаллические подложки (α-кварц, ниобат лития,
    танталат лития, тетраборат лития, германат висмута,
    ниобат калия, лангасит, ортофосфат галлия, берлинит)98
2.1.3. Многослойные подложки119
2.2. Температурно-стабильные устройства на ПАВ134
Приложение 2.1140
Приложение 2.2141
Приложение 2.3143
Литература145
 
ГЛАВА 3
Моделирование устройств на поверхностных акустических волнах
на основе метода связанных волн153
 
3.1. Методы расчёта устройств на ПАВ154
3.2. COM-метод159
3.2.1. Уравнения связанных волн в дифференциальной форме163
3.2.2. COM-уравнения для однородного встречно-штыревого
    преобразователя166
3.2.3. COM-уравнения для неоднородных структур169
3.2.4. СОМ-уравнения в алгебраической форме170
3.3. Эффективность преобразования ПАВ174
3.4. Уравнение для силы тока в ВШП179
3.5. Распределение силы тока на электродах ВШП186
Литература191
 
ГЛАВА 4
Моделирование устройств на поверхностных
акустических волнах методом P-матрицы195
 
4.1. Р-матрица структур на ПАВ196
4.2. Входная проводимость и потери устройств на ПАВ199
4.3. Расчёт двухвходового резонатора на ПАВ202
Литература207
 
ГЛАВА 5
Моделирование устройств на квазиповерхностных
акустических волнах208
 
5.1. КвазиПАВ209
5.1.1. КвазиПАВ SH-типа. Уравнение Плесского213
5.1.2. COM-уравнения в дифференциальной форме для ПАВ SH-типа216
5.2. Метод расчёта устройств, использующих квазиПАВ на основе
модифицированных COM-уравнений220
Литература224
 
ГЛАВА 6
Резонаторные фильтры на поверхностных акустических волнах227
 
6.1. DMS-фильтры на ПАВ228
6.1.1. Методы расчёта и применение DMS-фильтра на ПАВ228
6.1.2. Примеры реализации DMS-фильтров235
6.2. Лестничные фильтры на ПАВ-резонаторах239
6.2.1. Методы расчёта и применение лестничных фильтров
    на ПАВ-резонаторах239
6.3. Расчет ПАВ-резонаторов на основе уравнений связанных волн252
6.4. Гибридный фильтр на ПАВ-резонаторах258
Литература262
 
ГЛАВА 7
Резонаторные фильтры на акустически слабосвязанных
поперечных волноводных модах поверхностных акустических волн265
 
7.1. Резонаторный фильтр на ПАВ266
7.2. Распределение поля волноводных мод ПАВ в поперечном сечении
резонаторного фильтра на ПСРМ271
7.3. Уравнения связанных волн для резонаторного фильтра на ПСРМ ПАВ277
7.4. Расчёт входной проводимости резонаторного фильтра на ПСРМ ПАВ283
7.5. Примеры резонаторных фильтров на ПСРМ ПАВ288
Литература294
 
ГЛАВА 8
Трансверсальные фильтры на поверхностных акустических волнах296
 
8.1. Трансверсальные фильтры на ПАВ с аподизацией sinc(x)297
8.2. Многополосковый ответвитель303
8.3. Трансверсальные фильтры на ПАВ с аподизацией sinc(x)
и многополосковым ответвителем314
8.4. Трансверсальные фильтры на ПАВ с дисперсионным ВШП317
8.4.1. Конструкция трансверсального фильтра на ПАВ
    с дисперсионными ВШП линейного типа317
8.4.2. Конструкция трансверсального фильтра на ПАВ
    с дисперсионными ВШП наклонного типа, расположенными в линию319
8.4.3. Пример трансверсального фильтра на ПАВ
    с дисперсионными ВШП322
8.5. Трансверсальные фильтры на ПАВ с веерными ВШП323
8.5.1. Методы расчёта трансверсальных фильтров на ПАВ
    с веерными ВШП326
8.5.2. Трансверсальные фильтры на ПАВ с веерными ВШП
    с селективным удалением электродов329
Литература332
 
ГЛАВА 9
Устройства на поверхностных акустических волнах
для формирования и сжатия сложных сигналов335
 
9.1. Устройства на ПАВ корреляционной обработки сложных сигналов336
9.2. Устройства на ПАВ формирования и сжатия сигналов
с дисперсионными преобразователями348
9.2.1. Метод расчёта устройств на ПАВ с дисперсионными ВШП351
9.2.2. Синтез топологии устройств на ПАВ с дисперсионными ВШП
    лестничного типа352
9.2.3. Сверхширокополосная дисперсионная линия задержки
    с полосой рабочей частоты 600 МГц356
9.3. Дисперсионные акустоэлектронные линии задержки с отражательными
структурами361
9.3.1. Метод расчёта ДАЛЗ с отражательными структурами365
9.3.2. Метод синтеза топологии ДАЛЗ371
9.3.3. Примеры ДАЛЗ378
Литература382
 
ГЛАВА 10
Радиометки на поверхностных акустических волнах
для систем идентификации385
 
10.1. Радиочастотная идентификация с использованием радиометок
на ПАВ386
10.2. Методы кодирования радиометок на ПАВ391
10.3. Основные типы конструкций радиометок на ПАВ393
10.4. Методы расчёта электрических характеристик радиометок на ПАВ400
10.4.1. Метод расчёта радиометки с отражательными структурами400
10.4.2. Метод расчёта радиометки с кодирующим ВШП405
10.5. Системы опроса радиометок на ПАВ408
10.6. Корреляционная обработка в системах радиочастотной
идентификации с использованием радиометки на ПАВ412
Литература415
 
ГЛАВА 11
Миниатюризация и функциональная интеграция
устройств на поверхностных акустических волнах417
 
11.1. Миниатюризация устройств на ПАВ418
11.2. Миниатюризация корпусов фильтров на ПАВ419
11.3. Миниатюрные фильтры на упругих граничных волнах429
11.4. Интеграция устройств на ПАВ431
11.5. Функциональные модули, включающие устройства на ПАВ435
Литература442
 
ГЛАВА 12
Многослойные составные резонаторы и фильтры
СВЧ-диапазона на объёмных акустических волнах444
 
12.1 Принципы работы составных резонаторов на ОАВ445
12.2. ОАВ в тонких слоях и структурах450
12.2.1. Характеристики распространения ОАВ в кристаллах
    в одномерном случае450
12.2.2. Граничные условия454
12.2.3. Передаточные матрицы плоского непьезоэлектрического слоя457
12.2.4. Передаточные матрицы плоского пьезоэлектрического слоя460
12.2.5. Эквивалентная схема Мэзона466
12.2.6. Брэгговские структуры469
12.3. Электрический импеданс составных резонаторных структур470
12.3.1. Расчёт электрического импеданса многочастотного
    составного резонатора на ПАВ470
12.3.2. Метод расчёта электрического импеданса
    пьезоэлектрического слоя473
12.3.3. Метод расчёта добротности резонатора на ПАВ477
Литература478
 
ГЛАВА 13
Многочастотные составные резонаторы
на объемных акустических волнах482
 
13.1. Электрический импеданс многочастотного составного резонатора
на ОАВ483
13.1.1. Структура составного резонатора на ОАВ и исходные
    формулы483
13.1.2. Эквивалентная схема многочастотного составного
    резонатора на ОАВ486
13.2. Частота резонанса и антирезонанса492
13.2.1. Анализ эквивалентной схемы составного резонатора на ОАВ492
13.2.2. Пример расчёта резонатора на ОАВ496
13.3. Факторы, влияющие на параметры реального составного резонатора
на ОАВ СВЧ-диапазона498
13.3.1. Добротность многочастотного составного резонатора на ОАВ498
13.3.2. Поглощение ОАВ, обусловленное взаимодействием
    с тепловыми фононами499
13.3.3. Дифракционные потери503
13.3.4. Потери при отражениях от реальных границ резонаторной
    структуры503
13.3.5. Джоулевы и диэлектрические потери в составных
    резонаторах на ОАВ504
13.3.6. Потери, связанные с уходом энергии из области составного
    резонатора на ОАВ506
13.4. Задачи конструирования и примеры использования многочастотных
акустических СВЧ-резонаторов на ОАВ509
13.5. Акустическая резонансная спектроскопия тонких слоёв и плёнок514
13.5.1. Методы измерения поглощения и константы
    электромеханической связи в акустических резонаторах на ОАВ518
13.5.2. Примеры нахождения добротности и константы
    электромеханической связи в резонаторах на ОАВ519
Литература521
 
ГЛАВА 14
Тонкоплёночные резонаторы и фильтры
на объемных акустических волнах523
 
14.1. Тонкоплёночные мембранные составные резонаторы на ОАВ524
14.1.1. Особенности модели тонкоплёночной резонаторной структуры
    на ОАВ524
14.1.2. Методы изготовления мембранных резонаторных структур
    на ОАВ526
14.2. Брэгговские резонаторные структуры и тонкоплёночные
пьезоэлектрические СВЧ-резонаторы на их основе528
14.2.1. Основные формулы для расчёта брэгговских резонаторных
    структур528
14.2.2. Расчёт основных параметров бесконечной брэгговской
    резонаторной структуры на ОАВ532
14.3. Брэгговские зеркала на ОАВ с конечным числом слоёв533
14.3.1. Электрический импеданс резонаторной структуры
    с брэгговским зеркалом на ОАВ533
14.3.2. Свойства брэгговских зеркал на ОАВ с конечным числом
    слоёв535
14.3.3. Резонаторные структуры на ОАВ с брэгговскими
    отражателями537
14.4. Факторы, влияющие на реальные характеристики тонкоплёночных
резонаторов на ОАВ539
14.5. Фильтры на основе тонкоплёночных пьезоэлектрических
резонаторов на ОАВ550
14.5.1. Импедансные фильтры550
14.5.2. Чисто акустические фильтры553
Литература557
 
Список сокращений560
 
ACOUSTOELECTRONIC DEVICES
FOR SIGNAL PROCESSING AND GENERATION
Principles of operation modeling
and development563
Contents of monography565

Книги на ту же тему

  1. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах, Морган Д., 1990
  2. Пьезоэлектрические резонаторы: Справочник, Андросова В. Г., Бронникова Е. Г., Васильев А. М., Вороховский Я. Л., Грузиненко В. Б., Давыдов Б. И., Колобков В. Г., Кочетков Ю. А., Киреев К. В., Дикиджи А. Н., Ильичёв В. А., Кандыба П. Е., Поздняков П. Г., Христофоров В. Н., 1992
  3. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны, Сидоров Н. В., Волк Т. Р., Маврин Б. Н., Калинников В. Т., 2003
  4. Неравновесные приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах, Зуев В. А., Саченко А. В., Толпыго К. Б., 1977
© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru