杯型MEMS矢量水听器的设计

• 作者: 刘源 张国军 张文栋 徐伟 白冰 韩建军
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 矢量水听器 杯型微结构 四梁敏感结构 仿生纤毛 灵敏度 带宽
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 374-380
• 分类号: TB565.1|TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2016.06.005

摘要

由于当前四梁纤毛式MEMS矢量水听器的灵敏度与带宽之间相互制约,要想提高水听器的灵敏度往往需要以大幅牺牲带宽为代价,针对此问题提出了杯型矢量水听器,在大幅提高水听器灵敏度的同时仍具有一定的带宽,满足MEMS矢量水听器低频高灵敏度的工程应用要求.通过ANSYS对杯型微结构进行仿真分析,保证水听器的灵敏度及工作带宽.驻波场测试结果表明,杯型矢量水听器的灵敏度在400 Hz可达到-192 dB(前置放大40 dB),具有20～400 Hz的可测带宽,在满足测试带宽的基础上大幅提高了矢量水听器的灵敏度,同时满足灵敏度每频程6 dB的增长趋势,具有良好的“8”字型指向性,凹点深度为31.6 dB.