AlN薄膜PMUT阵列指向性仿真分析与阵列优化

• 作者: 娄利飞 安再芳 李艺宁 赵建新 赵明阳
• 来源期刊: 西安电子科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 压电微机械超声换能器阵列 氮化铝 性能优化 指向性
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 页码范围: 32-38
• 页数: 7页
• 分类号: TB552
• 字数: 3856字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19665/j.issn1001-2400.2020.02.005

摘要

由于氮化铝压电薄膜相对较低的压电常数限制了氮化铝基微机械超声换能器的发展和应用,因此针对该问题研究了氮化铝基微机械超声换能器阵列的指向性.首先依据瑞利原理计算了换能器阵的远场声压以及归一化指向性函数;进而仿真分析了阵元半径、阵元间距、阵元数量以及工作频率等因素对阵列波束宽度、方向锐度角和旁瓣级的影响,并对换能器阵进行了优化;最后根据优化结果、面积和填充效率等因素进行综合考虑,确定了换能器阵的最终结构尺寸,并对其声压分布进行了可视化仿真.仿真结果表明,优化后换能器阵具有较为理想的声压分布,指向性良好,主瓣尖锐,主瓣的-3 dB波束宽度为9°左右,旁瓣级为0.228左右.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	娄利飞	西安电子科技大学微电子学院	13	72	6.0	8.0
2	安再芳	西安电子科技大学微电子学院	2	0	0.0	0.0
3	李艺宁	西安电子科技大学微电子学院	1	0	0.0	0.0
4	赵明阳	西安电子科技大学微电子学院	2	0	0.0	0.0
5	赵建新	西安电子科技大学微电子学院	2	0	0.0	0.0