【摘 要】
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基于石英晶体的横向场激励压电体声波器件,其压电耦合系数较低,灵敏度有限,制约了它的应用范围。3M晶系强耦合压电晶体LiTaO_3拥有高压电耦合常数,适合应用于横向场激励体声波器件。然而由于压电耦合系数高,其电场和位移分布比石英晶体更加复杂,振动特性还不明确,有待深入研究。本文以横向场激励的(yxl)-90°LiTaO_3压电体声波器件为研究对象,从理论研究和有限元分析两部分着手,分析了器件的高频振
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基于石英晶体的横向场激励压电体声波器件,其压电耦合系数较低,灵敏度有限,制约了它的应用范围。3M晶系强耦合压电晶体LiTaO3拥有高压电耦合常数,适合应用于横向场激励体声波器件。然而由于压电耦合系数高,其电场和位移分布比石英晶体更加复杂,振动特性还不明确,有待深入研究。本文以横向场激励的（yxl）-90°LiTaO3压电体声波器件为研究对象,从理论研究和有限元分析两部分着手,分析了器件的高频振动,主要研究内容包括:（1）理论研究部分:建立了横向场激励下的3M晶系LiTaO3压电体声波器件的理论分析方法,确定了器件的电极和晶体板截止频率范围,得到了该类器件的最优参数设计准则,分析了不同电极与晶体板质量比R,电极与中心非电极区域间距值a,电极宽度值b1等对器件振动的影响规律。（2）有限元分析部分:利用有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立了LiTaO3晶体在横向电场激励下的体声波器件的仿真模型,分析了器件在对称结构和非对称结构两种情况下不同尺寸参数对于器件振动的影响规律。针对对称结构,主要分析了质量比R,间距值a,电极宽度b1对器件的影响规律,结果对理论计算进行了验证,证明了理论计算结果的准确性;对于非对称结构,主要分析了右电极质量比RR,电极宽度b1对于整个器件振动特性的影响规律。本文的研究意义在于:给出了一套的横向场激励的3M晶系强耦合LiTaO3压电体声波器件高频振动的分析方法,并且运用有限元方法进行了验证,这些都可以为横向场激励的LiTaO3压电体声波器的工程实际运用提供可靠的理论指导。
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