Surface acoustic wave(SAW) device is used for transporting and patterning micro-scale particles such as cells. In this research, velocity of particles was investigated moved by SAW device with two types of interdigital electrode transducers(IDTs) under various conditions. SAW devices which have single IDTs and double IDTs were designed and fabricated. On the previous studies, resultant velocities of particles were predicted considering output power and power ratio between IDTs-shape. For more accurate prediction, power loss in SAW device and a power difference between two types of IDTs-shape were considered. Maximum error between the test results and predicted values was 5 % so the power loss must be considered in the velocity prediction of the particles.
현재 일반적으로 사용되는 Time Domain Sampling(아래 TDS) 방식의 SAW Device는 빠른 Data 처리를 할 수 있지만 그만큼의 빠른 sampling 속도를 요구하기 때문에 고속의 AD 컨버터가 필요하다. 이 고속의 AD 컨버터는 고가의 장비로 Device 제작에 부담이 되는 실정이다. 반면에 Frequency Domain Sampling(아래 FDS) 방식으로 구현된 SAW Device는 고속의 sampling을 요구하지 않기 때문에 고가의 고속 AD 컨버터가 필요하지 않다. 이렇게 느린 sampling 속도는 상대적으로 고속의 processing을 요구하게 되는데 이는 저가의 Embedded System만으로도 구현이 가능하기 때문에 가격대비 성능에서 효율이 훨씬 높다고 할 수 있다. 그럼에도 FDS 방식의 SAW sensor를 제작하는 것이 까다롭기 때문에 현재 구현된 FDS 방식의 SAW Device는 매우 드문 실정이다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 기존의 TDS용 SAW sensor를 그대로 이용한 FDS 방식의 SAW Device에 대해 설계 및 구현한다.
현재 일반적으로 사용되는 Time Domain Sampling(아래 TDS) 방식의 SAW Device는 빠른 Data 처리를 할 수 있지만 그만큼의 빠른 sampling 속도를 요구하기 때문에 고속의 AD 컨버터가 필요하다. 이 고속의 AD 컨버터는 고가의 장비로 Device 제작에 부담이 되는 실정이다. 반면에 Frequency Domain Sampling(아래 FDS) 방식으로 구현된 SAW Device는 고속의 sampling을 요구하지 않기 때문에 고가의 고속 AD 컨버터가 필요하지 않다. 이렇게 느린 sampling 속도는 상대적으로 고속의 processing을 요구하게 되는데 이는 저가의 Embedded System만으로도 구현이 가능하기 때문에 가격대비 성능에서 효율이 훨씬 높다고 할 수 있다. 그럼에도 FDS 방식의 SAW sensor를 제작하는 것이 까다롭기 때문에 현재 구현된 FDS 방식의 SAW Device는 매우 드문 실정이다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 기존의 TDS용 SAW sensor를 그대로 이용한 FDS 방식의 SAW Device에 대해 설계 및 구현한다.
Slanted and chirp interdigital transducer(IDT) configurations were studied for generating the surface acoustic wave(SAW) with wide bandwidths on a piezoelectric substrate. These devices can be applied to manipulate optical path of light along the waveguide, ultimately used for optical switches and holographic image implementation. Prior to fabrication, the coupling of modes(COM) modeling and simulation were performed to extract optimal design parameters. The optimally designed wideband device showed wide bandwidth of 30MHz, low insertion loss of -25dB, and abrupt side suppression ratio (SSR). Several design conditions were determined during device implementation, such as slanted angle, aperture length, number of fingers, and central frequencies of IDTs. These factors were experimentally analyzed and described in details in this paper.
In this study, to improve temperature stability 0.05 Pb(Sn$\_$$\frac{1}{2}$/Sb$\_$$\frac{1}{2}$/O$_3$ - 0.35PbTiO$_3$ - 0.60PbZrO$_3$ + 0.4[wt%]MnO$_2$ piezoelctric oeramics of low dielectric constant and large mechanical quality factor were manufactured with the addition of Cr$_2$O$_3$by Hot Press method. And the SAW delay line was fabricated and the propagation characteristics of SAW was investigated, and the SAW filter was fabricated on C4 added by 0.2[wt%] Cr$_2$O$_3$and its frequency characteristics was investigated. The specimen, whose propagation characteristics of surface acoustic wave were the best, was C4 added by 0.2[wt%] Cr$_2$O$_3$, and its electromechanical coupling factor(ks$^2$) was 3.11[%] and its temperature coefficient of the center frequency (C$\_$fo/) was -21.27[ppm/$^{\circ}C$]. The 31[MHz] SAW IF filter of C4 scarcely had diffraction phenomena and its group delay time was 1.4673 ${\pm}$40[ns] in the pass band, and the insertion loss was -24.419[dB] on no impedance matching.
We developed a 440MHz surface acoustic wave (SAW) microsensor integrated with pressure-temperature sensors and ID tag. Two piezoelectric substrates were bonded, in which ${\sim}150\;{\mu}m$ cavity was structured. Four sides were completely sealed by JSR photoresist (PR). Pressure sensor was placed on the top substrate, whereas ill tag and temperature sensor were placed on the bottom substrate. Using network analyzer, the developed microsensor was wirelessly tested. Sharp reflection peaks with high S/N ratio, small signal attenuation, and small spurious peaks were observed. All the reflection peaks were well matched with the coupling of mode (COM) simulation results. With a 10mW RF power from the network analyzer, a ${\sim}1$ meter readout distance was observed. Eight sharp ON reflection peaks were observed for ID tag. Temperature sensor was characterized from $20^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. A large phase shift per unit temperature change was observed. The evaluated sensitivity was ${\sim}10^{\circ}/^{\circ}C$.
This paper proposes GaN film as a piezoelectric material for SAW(surface acoustic wave) filters. The fabricated GaN SAW filter exhibited a very high velocity of 5800 ㎧and relatively low insertion loss of -9.9 dB without matching circuit. From Smith's equivalent circuit model, the calculated electromechanical coupling factor (K$^2$) was about 4.$\pm$03%. which is larger than those obtained from other thin film piezoelectric materials and allows the realization of wider filter fractional bandwidths.
In this paper, surface acoustic wave (SAW) bandpass filter is designed using the Fourier series approach and the I$_{0}$-shin window function. And also we studied a method to realize SAW filter using the apodized ID transducer which was fabricated with aluminum metallization of about 1500 A over .deg. thickness on Y-cut Z-propagating LiNbO$_{3}$, crystal by photolithographic technique (lift-off method). Experimental results on SAW bandpass filter responses show good agreements with the theoretical characteristics.s.
Frequency responses of the surface acoustic wave(SAW) filters are simulated by using the impulse modeling. The simulation technique of the SAW filters is to use the Fourier transformation to make a correspondence between the impulse response of the filter and the taps in the delay line. Since the Fourier series must be truncated after a finite number of terms, window functions are often used to weight the coefficients to obtain the desirable side-lobe level and bandwidth. The filter design is operated through the iterative simulation procedures. The design process is capable of yielding filters with optimized frequency response characteristics.
Piezoresistive-type, capacitive-type, and optical-type sensors have mainly been used for measuring a strain. However, in building a sensor network for remote monitoring using these conventional sensors there are disadvantages such as the complexity of a measuring system including wireless communication circuitry and high cost. In this paper, we demonstrates a highly-sensitive surface acoustic wave (SAW) strain sensor which is advantageous to harsh environments and wireless network. We designed and fabricated the SAW strain sensor. The SAW strain sensor attached on a specimen was tested with a tensile tester. The strain on the sensor surface was measured with a commercial strain gauge and compared with that obtained from strain analysis. The central frequency shift of the SAW sensor was measured with a network analyzer. The sensitivity of the SAW strain sensor is 134 $Hz/{\mu}{\varepsilon}$ which is high compared to previous results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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