《薄膜體聲波諧振器結構分析的二維振動理論》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：薄膜體聲波諧振器結構分析的二維振動理論
- 作者：錢征華
- 類別：工業技術類圖書
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787030703569
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
薄膜體聲波諧振器(FBAR)是一種利用壓電效應製成的高精度頻率基準器件，廣泛套用於通信與感測領域。與傳統諧振器相比，FBAR具有高頻率、微尺寸、易加工、易集成等優勢，更符合現代電子器件的發展趨勢。然而，FBAR的結構振動分析涉及結構的複雜性、材料各向異性、高頻率振動、多模態耦合、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界，依然缺乏高效可靠的理論分析工具供研發人員使用。《薄膜體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，詳細介紹兩種適用於FBAR結構振動分析的二維近似理論，即基於冪級數展開法的高階板理論及基於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套用，探討FBAR結構振動分析中的一系列常見問題，包括模態耦合效應的基本規律、能陷效應及其套用、寄生模態的特徵分析及抑制等。
圖書目錄
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的發展 3
1.2.2 FBAR的基本結構 4
1.2.3 幾種常見的工作模態 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 尋找函式模的局部極小值點 16
2.2.2 從局部極小值點中區分出零點 17
2.2.3 純實數、純虛數頻散方程的求解 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 修正係數 30
3.2 FBAR的二維二階板理論 31
3.3 頻散關係驗證 33
3.4 結果與討論 35
3.5 總結 37
參考文獻 37
第4章 TE-FBAR二維板理論套用 39
4.1 理論基礎 40
4.1.1 狀態向量法 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 修正係數 76
5.2.4 頻散關係驗證 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/雙連線埠模型 85
5.3.4 Frame型結構 94
5.4 總結 99
參考文獻 100
第6章 TS-FBAR二維板理論套用：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 頻散關係驗證 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套用 142
8.1 理論基礎 142
8.1.1 純厚度模態的受迫振動 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型結構最佳化 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型結構最佳化 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
