薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)分析的二維振動理論

目錄
序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 聲波器件基礎(chǔ) 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(jié)構(gòu) 4
1.2.3 幾種常見的工作模態(tài) 6
1.3 FBAR的力學(xué)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(xiàn) 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(jié)果與討論 23
2.5 總結(jié) 26
參考文獻(xiàn) 26
第3章 TE-FBAR二維高階板理論建立 27
3.1 理論基礎(chǔ) 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(guān)系驗證 33
3.4 結(jié)果與討論 35
3.5 總結(jié) 37
參考文獻(xiàn) 37
第4章 TE-FBAR二維板理論應(yīng)用 39
4.1 理論基礎(chǔ) 40
4.1.1 狀態(tài)向量法 40
4.1.2 導(dǎo)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(jié)構(gòu) 58
4.4.1 Frame型結(jié)構(gòu)背景介紹 58
4.4.2 Frame型結(jié)構(gòu)傳遞矩陣方程 59
4.4.3 Frame型結(jié)構(gòu)振動分析 60
4.5 總結(jié) 65
參考文獻(xiàn) 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(chǔ) 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(guān)系驗證 78
5.3 二維截面模型 79
5.3.1 理論推導(dǎo) 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(jié)構(gòu) 94
5.4 總結(jié) 99
參考文獻(xiàn) 100
第6章 TS-FBAR二維板理論應(yīng)用：等效三維模型 103
6.1 理論基礎(chǔ) 103
6.1.1 簡介 103
6.1.2 TS-FBAR簡化二維板理論 104
6.1.3 結(jié)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(jié) 120
參考文獻(xiàn) 121
第7章 TE-FBAR二維標(biāo)量微分方程的建立 122
7.1 簡介 122
7.2 理論基礎(chǔ) 123
7.2.1 純厚度拉伸振動 124
7.2.2 小擾動假設(shè) 128
7.2.3 二維標(biāo)量微分方程 132
7.3 二維標(biāo)量微分方程的有限元解法 133
7.4 結(jié)果與討論 135
7.4.1 頻散關(guān)系驗證 135
7.4.2 完全覆蓋電極模型分析 137
7.5 總結(jié) 140
參考文獻(xiàn) 140
第8章 TE-FBAR二維標(biāo)量微分方程的應(yīng)用 142
8.1 理論基礎(chǔ) 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(jié)構(gòu)優(yōu)化 153
8.3.1 Frame型結(jié)構(gòu)背景介紹 153
8.3.2 Frame型結(jié)構(gòu)自由振動分析 154
8.3.3 Frame型結(jié)構(gòu)受迫振動分析 158
8.4 矩形電極模型及其Frame型結(jié)構(gòu)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(gòu)型自由振動分析 165
8.5.3 圓形電極及其Frame構(gòu)型受迫振動分析 168
8.5.4 橢圓形電極及其Frame構(gòu)型自由振動分析 169
8.5.5 橢圓形電極及其Frame構(gòu)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(jié) 175
參考文獻(xiàn) 177
附錄 第7章公式詳細(xì)推導(dǎo)過程 181