一种基于压电应力放大的高灵敏度MEMS水听器芯片单元与阵列

    公开(公告)号:CN118317682B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202410741444.4

    申请日:2024-06-11

    摘要: 本发明属于微机电系统技术领域,提供了一种基于压电应力放大的高灵敏度MEMS水听器芯片单元与阵列。该水听器芯片单元包括由下向上依次设置的SOI基片、下电极、压电层以及上电极;SOI基片、下电极以及压电层上均刻蚀有镂空图案,并形成悬臂梁式结构;经图形化的压电层还包括中央压电片以及压电悬臂;中央压电片呈圆片状,位于压电层的中心;压电悬臂呈圆弧状,设置有多个且呈等间距布置于中央压电片的周圈位置;上电极正区和上电极负区均设置于压电层上。本发明通过设计悬臂梁结构,放大了压电悬臂的应力,增大了压电层的应变;本发明通过设计合理的单元以及阵列的电极排布,避免了正负采集电荷中和,增加了采集电势,提高了声学芯片阵列的灵敏度。

    一种水听器阵列同步数据采集系统及方法

    公开(公告)号:CN118450308B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202410896597.6

    申请日:2024-07-05

    发明人: 杨华 杨瀚林 张浩

    IPC分类号: H04R29/00 G01H17/00 H04R1/44

    摘要: 本发明提供了一种水听器阵列同步数据采集系统及方法,涉及多通道信号采集相位同步技术领域。本发明的水听器阵列同步数据采集系统包括ADC驱动模块、时延缓存RAM模块、倍采样RAM模块、FFT模块、峰值检测模块、CORDIC模块、时延求解模块、EEPROM存储模块、并串转换模块、缓存模块和发送模块。本发明的水听器阵列同步数据采集系统及方法,同步精度高,在相位校正方面兼顾了校正时间和频率分辨率,不仅可以校准电路中元器件工艺不一致、线路不等长造成的相位误差,还可以校准水听器工艺问题造成的相位误差,实现端到端的系统级相位校正。

    一种隔绝互联线的压电声学芯片单元、芯片以及应用

    公开(公告)号:CN117177131B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311442794.2

    申请日:2023-11-02

    发明人: 杨华 马纪龙

    IPC分类号: H04R1/44

    摘要: 本发明公开一种隔绝互联线的压电声学芯片单元、芯片以及应用,涉及压电声学芯片领域。该压电声学芯片单元包括SOI基片、下电极、压电层和上电极,下电极设置在SOI基片的上方,压电层处于下电极和上电极之间,所述上电极设置在正对压电层的中间区域,在上电极的周圈设置有绝缘层,绝缘层处于正对压电层的边缘区域;在上电极的上方设置有顶部互联线层,顶部互联线层与上电极相连接,顶部互联线层与压电层之间通过绝缘层相隔绝。本发明通过使用绝缘层,并进行合理结构布置等,可有效阻止声学芯片阵列互联线与压电层负电荷区域互联,防止采集正负电荷中和,保证了正电荷采集效率,增加了采集电势,进而提高了声学芯片阵列的灵敏度。

    一种双绝缘层环形压电声学芯片单元、芯片以及应用

    公开(公告)号:CN117156360B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202311432659.X

    申请日:2023-11-01

    发明人: 杨华 马纪龙

    IPC分类号: H04R17/00

    摘要: 本发明公开一种双绝缘层环形压电声学芯片单元、芯片以及应用,属于压电声学芯片领域。该压电声学芯片单元包括SOI基片、下电极和压电层;在压电层上设置有上电极正区、上电极负区和中间互联线,上电极负区呈环形,设置在上电极正区的边缘周圈,上电极负区与中间互联线连接;在压电层的上方依次设置有第一绝缘层、第二绝缘层和顶部互联线层,在第一绝缘层上设置有相适配的嵌入口;在第二绝缘层的中心设置有顶部正电极区;顶部正电极区与上电极正区、顶部互联线层电学导通。本发明通过使用双层绝缘层与新型结构式排布,隔绝了传统差分式压电芯片上电极正区互联线与负电荷接触的机会,保证了正电荷采集效率,提高了声学芯片阵列的灵敏度。

    一种隔绝互联线的压电声学芯片单元、芯片以及应用

    公开(公告)号:CN117177131A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311442794.2

    申请日:2023-11-02

    发明人: 杨华 马纪龙

    IPC分类号: H04R1/44

    摘要: 本发明公开一种隔绝互联线的压电声学芯片单元、芯片以及应用,涉及压电声学芯片领域。该压电声学芯片单元包括SOI基片、下电极、压电层和上电极,下电极设置在SOI基片的上方,压电层处于下电极和上电极之间,所述上电极设置在正对压电层的中间区域,在上电极的周圈设置有绝缘层,绝缘层处于正对压电层的边缘区域;在上电极的上方设置有顶部互联线层,顶部互联线层与上电极相连接,顶部互联线层与压电层之间通过绝缘层相隔绝。本发明通过使用绝缘层,并进行合理结构布置等,可有效阻止声学芯片阵列互联线与压电层负电荷区域互联,防止采集正负电荷中和,保证了正电荷采集效率,增加了采集电势,进而提高了声学芯片阵列的灵敏度。

    一种基于克罗内克积的鲁棒差分波束形成方法

    公开(公告)号:CN118944728A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411433010.4

    申请日:2024-10-15

    发明人: 杨华 李灵 张浩

    摘要: 本发明公开一种基于克罗内克积的鲁棒差分波束形成方法,属于信号处理技术领域。该方法先利用克罗内克积将均匀直线阵列分解成两个虚拟子阵,分别为虚拟小孔径子阵和虚拟大孔径子阵;针对虚拟小孔径子阵,利用差分波束形成方法实现阵列整体目标增益需求;针对虚拟大孔径子阵,利用常规波束形成方法提高白噪声增益。并在虚拟小孔径子阵和虚拟大孔径子阵基础上灵活设计相应波束形成器。本发明方法通过利用克罗内克积将均匀线阵分解成两个虚拟子阵,从而在每个子阵基础上可以灵活设计相应波束形成器,实现阵列整体性能提高,降低了运算复杂度。

    一种双层AIN压电薄膜水听器芯片单元、芯片以及水听器

    公开(公告)号:CN114034377B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202111140667.8

    申请日:2021-09-28

    发明人: 杨华 王晓波 张浩

    IPC分类号: G01H11/08 H10N30/87 H10N30/30

    摘要: 本发明公开了一种双层AIN压电薄膜水听器芯片单元,其包括由下向上依次设置的SOI基片、第一AIN压电层、第一电极层、隔离层、第二AIN压电层以及第二电极层;第一电极层与第一AIN压电层的外缘轮廓的形状和大小均相同;第一电极层包括第一正电极和第一负电极;第一正电极设置于第一电极层的中心区域且呈圆形;第一负电极设置于第一电极层的外侧边缘区域且呈环形;第二电极层与第二AIN压电层的外缘轮廓的形状和大小均相同;第二电极层包括第二正电极和第二负电极;第二正电极设置于第二电极层的中心区域且呈圆形;第二负电极设置于第二电极层的外侧边缘区域且呈环形。本发明利于提高压电效率以及压电电荷的采集效率,从而提高水听器芯片的灵敏度。

    一种水听器阵列同步数据采集系统及方法

    公开(公告)号:CN118450308A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410896597.6

    申请日:2024-07-05

    发明人: 杨华 杨瀚林 张浩

    IPC分类号: H04R29/00 G01H17/00 H04R1/44

    摘要: 本发明提供了一种水听器阵列同步数据采集系统及方法,涉及多通道信号采集相位同步技术领域。本发明的水听器阵列同步数据采集系统包括ADC驱动模块、时延缓存RAM模块、倍采样RAM模块、FFT模块、峰值检测模块、CORDIC模块、时延求解模块、EEPROM存储模块、并串转换模块、缓存模块和发送模块。本发明的水听器阵列同步数据采集系统及方法,同步精度高,在相位校正方面兼顾了校正时间和频率分辨率,不仅可以校准电路中元器件工艺不一致、线路不等长造成的相位误差,还可以校准水听器工艺问题造成的相位误差,实现端到端的系统级相位校正。

    一种基于压电应力放大的高灵敏度MEMS水听器芯片单元与阵列

    公开(公告)号:CN118317682A

    公开(公告)日:2024-07-09

    申请号:CN202410741444.4

    申请日:2024-06-11

    摘要: 本发明属于微机电系统技术领域,提供了一种基于压电应力放大的高灵敏度MEMS水听器芯片单元与阵列。该水听器芯片单元包括由下向上依次设置的SOI基片、下电极、压电层以及上电极;SOI基片、下电极以及压电层上均刻蚀有镂空图案,并形成悬臂梁式结构;经图形化的压电层还包括中央压电片以及压电悬臂;中央压电片呈圆片状,位于压电层的中心;压电悬臂呈圆弧状,设置有多个且呈等间距布置于中央压电片的周圈位置;上电极正区和上电极负区均设置于压电层上。本发明通过设计悬臂梁结构,放大了压电悬臂的应力,增大了压电层的应变;本发明通过设计合理的单元以及阵列的电极排布,避免了正负采集电荷中和,增加了采集电势,提高了声学芯片阵列的灵敏度。

    一种水听器及制造工艺
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN117412218B

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202311713511.3

    申请日:2023-12-14

    摘要: 本发明提供了一种水听器及制造工艺,涉及水听器技术领域。本发明的水听器,将前置放大器芯片集成于印刷电路板组件,无需在外部再连接前置放大器,使抗干扰能力增强,并降低了对线材的要求;构成产品的部件仅有壳体、印刷电路板组件、线材和透声橡胶体,相对于现有的水听器,部件数量大大减少,简化产品结构;本发明的水听器制造工艺,通过透声橡胶胶液的注入,一方面用于固定印刷电路板组件及线材,另一方面,通过透声橡胶胶液实现对线材与壳体线材孔之间的密封,并实现对印刷电路板组件的密封包裹,此外,还用于配合顶部塑形空间塑造水听器的端头件;整个工艺过程操作简单,效率较高,良品率高,水听器故障率较低,极大延长了水听器的使用寿命。