本文關(guān)鍵詞： 頻帶 復(fù)合式微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)水聽(tīng)器 聲能流聯(lián)合算法 左右舷模糊 ANSYS workbench 振膜　出處：《壓電與聲光》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)仿生矢量水聽(tīng)器工作頻帶窄,靈敏度低,且存在左、右舷模糊問(wèn)題,設(shè)計(jì)了高靈敏寬頻帶復(fù)合式MEMS水聽(tīng)器。矢量部分選擇4個(gè)不同纖毛長(zhǎng)度的仿生矢量水聽(tīng)器組成陣列,各結(jié)構(gòu)間采用并聯(lián)方式,工作頻帶拓寬到4 800Hz,并分割出4個(gè)不同的頻率段,在拓寬了頻響帶寬的同時(shí)保證了靈敏度。標(biāo)量部分采用低頻電容水聲傳感器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),空腔注滿硅油、振膜開(kāi)設(shè)聲學(xué)孔,提高振膜承壓性的同時(shí)保證了良好的動(dòng)態(tài)性能。后續(xù)對(duì)標(biāo)量和矢量信息進(jìn)行聲能流聯(lián)合算法處理,解決了左右舷模糊的難題。該文主要介紹了復(fù)合式MEMS水聽(tīng)器的工作原理,結(jié)合ANSYS workbench進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。選用玻璃片及絕緣襯底上的硅(SOI)片鍵合的單片集成復(fù)合結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì),在玻璃上定義空腔及下電極,在SOI片上定義十字梁和振膜,整體結(jié)構(gòu)一致性好,定位精度高。
[Abstract]:The bionic vector hydrophone for MEMS has a narrow working band, low sensitivity, and fuzzy starboard and left side problems. A high sensitive broadband composite MEMS hydrophone is designed. Four bionic vector hydrophones with different cilia lengths are selected in the vector part to form an array. The parallel mode is used among the structures, the working band is widened to 4 800 Hz, and four different frequency bands are divided. In the scalar part, the low frequency capacitive underwater acoustic sensor is used to optimize the design, the cavity is filled with silicone oil, and the diaphragm is filled with acoustic holes. The acoustic energy flow algorithm for scalar and vector information is used to solve the problem of indistinct port and port side. The working principle of compound MEMS hydrophone is introduced in this paper. Combined with ANSYS workbench, the monolithic integrated composite structure was designed, which was bonded on glass and insulating substrate. The cavity and lower electrode were defined on glass, and cross beam and diaphragm were defined on SOI chip. The whole structure is consistent and the positioning accuracy is high.
【作者單位】： 中北大學(xué)儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中北大學(xué)電子測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：山西省應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金資助項(xiàng)目(201601D011035) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61127008) 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)基金資助計(jì)劃(2016YFC0101900) 山西省研究生教育創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(2016BY122)
【分類號(hào)】：TB565.1

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本文編號(hào)：1516411