薄膜體聲波諧振器(FBAR)是一種利用壓電效應制成的高精度頻率基準器件，廣泛應用于通信與傳感領域。與傳統(tǒng)諧振器相比，F(xiàn)BAR具有高頻率、微尺寸、易加工、易集成等優(yōu)勢，更符合現(xiàn)代電子器件的發(fā)展趨勢。然而，F(xiàn)BAR的結構振動分析涉及結構的復雜性、材料各向異性、高頻率振動、多模態(tài)耦合、多物理場耦合等多方面的技術難題，目前，無論在學術界還是工業(yè)界，依然缺乏高效可靠的理論分析工具供研發(fā)人員使用�！侗∧んw聲波諧振器結構分析的二維振動理論》從線彈性壓電理論出發(fā)，詳細介紹兩種適用于FBAR結構振動分析的二維近似理論，即基于冪級數(shù)展開法的高階板理論及基于小擾動假設的二維標量微分方程理論。通過介紹這兩種近似方法的應用，探討FBAR結構振動分析中的一系列常見問題，包括模態(tài)耦合效應的基本規(guī)律、能陷效應及其應用、寄生模態(tài)的特征分析及抑制等。
更多科學出版社服務，請掃碼獲取。
目錄
序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 聲波器件基礎 1
1.1.1 體聲波與聲表面波 1
1.1.2 基本壓電方程 2
1.2 FBAR簡介 3
1.2.1 FBAR的發(fā)展 3
1.2.2 FBAR的基本結構 4
1.2.3 幾種常見的工作模態(tài) 6
1.3 FBAR的力學簡化模型 8
1.3.1 一維無限大板模型 8
1.3.2 二維截面模型 9
1.3.3 等效三維模型 10
1.3.4 三維精確模型 10
參考文獻 11
第2章 FBAR的頻散曲線 15
2.1 簡介 15
2.2 模值收斂算法 16
2.2.1 尋找函數(shù)模的局部極小值點 16
2.2.2 從局部極小值點中區(qū)分出零點 17
2.2.3 純實數(shù)、純虛數(shù)頻散方程的求解 19
2.3 FBAR頻散方程 19
2.4 結果與討論 23
2.5 總結 26
參考文獻 26
第3章 TE-FBAR二維高階板理論建立 27
3.1 理論基礎 27
3.1.1 二維高階板理論 27
3.1.2 二階理論 28
3.1.3 修正系數(shù) 30
3.2 FBAR的二維二階板理論 31
3.3 頻散關系驗證 33
3.4 結果與討論 35
3.5 總結 37
參考文獻 37
第4章 TE-FBAR二維板理論應用 39
4.1 理論基礎 40
4.1.1 狀態(tài)向量法 40
4.1.2 導納計算方法 42
4.2 完全覆蓋電極模型 44
4.2.1 完全覆蓋電極模型背景介紹 44
4.2.2 傳遞矩陣基本方程 45
4.2.3 完全覆蓋電極模型自由振動分析 46
4.2.4 完全覆蓋電極模型受迫振動分析 49
4.3 部分覆蓋電極模型 54
4.3.1 部分覆蓋電極模型背景介紹 54
4.3.2 部分覆蓋電極模型傳遞矩陣方程 54
4.3.3 部分覆蓋電極模型振動分析 55
4.4 TE-FBAR：Frame型結構 58
4.4.1 Frame型結構背景介紹 58
4.4.2 Frame型結構傳遞矩陣方程 59
4.4.3 Frame型結構振動分析 60
4.5 總結 65
參考文獻 66
第5章 TS-FBAR二維板理論建立 69
5.1 簡介 69
5.2 理論基礎 70
5.2.1 三維彈性理論 70
5.2.2 二維一階板理論 72
5.2.3 修正系數(shù) 76
5.2.4 頻散關系驗證 78
5.3 二維截面模型 79
5.3.1 理論推導 79
5.3.2 完全覆蓋電極模型 82
5.3.3 單端/雙端口模型 85
5.3.4 Frame型結構 94
5.4 總結 99
參考文獻 100
第6章 TS-FBAR二維板理論應用：等效三維模型 103
6.1 理論基礎 103
6.1.1 簡介 103
6.1.2 TS-FBAR簡化二維板理論 104
6.1.3 結果與討論 106
6.2 高階板理論的有限元解法 107
6.3 等效三維模型的耦合振動 109
6.4 總結 120
參考文獻 121
第7章 TE-FBAR二維標量微分方程的建立 122
7.1 簡介 122
7.2 理論基礎 123
7.2.1 純厚度拉伸振動 124
7.2.2 小擾動假設 128
7.2.3 二維標量微分方程 132
7.3 二維標量微分方程的有限元解法 133
7.4 結果與討論 135
7.4.1 頻散關系驗證 135
7.4.2 完全覆蓋電極模型分析 137
7.5 總結 140
參考文獻 140
第8章 TE-FBAR二維標量微分方程的應用 142
8.1 理論基礎 142
8.1.1 純厚度模態(tài)的受迫振動 142
8.1.2 等效三維模型的受迫振動 146
8.2 完全覆蓋電極模型 148
8.2.1 完全覆蓋電極模型背景介紹 148
8.2.2 完全覆蓋電極模型基本方程 148
8.2.3 完全覆蓋電極模型振動分析 149
8.3 二維截面模型的Frame型結構優(yōu)化 153
8.3.1 Frame型結構背景介紹 153
8.3.2 Frame型結構自由振動分析 154
8.3.3 Frame型結構受迫振動分析 158
8.4 矩形電極模型及其Frame型結構優(yōu)化 159
8.4.1 矩形電極模型背景介紹 159
8.4.2 矩形電極模型自由振動分析 160
8.4.3 矩形電極模型受迫振動分析 163
8.5 圓形電極模型與橢圓形電極模型 165
8.5.1 圓形、橢圓形電極模型背景介紹 165
8.5.2 圓形電極及其Frame構型自由振動分析 165
8.5.3 圓形電極及其Frame構型受迫振動分析 168
8.5.4 橢圓形電極及其Frame構型自由振動分析 169
8.5.5 橢圓形電極及其Frame構型受迫振動分析 171
8.6 TE-FBAR：五邊形電極模型 172
8.6.1 五邊形電極模型背景介紹 172
8.6.2 五邊形電極自由振動分析 173
8.6.3 五邊形電極受迫振動分析 174
8.7 總結 175
參考文獻 177
附錄 第7章公式詳細推導過程 181
書單推薦
