低損耗石英諧振器使用聲子晶體減少錨固損失

利用厚度剪切的AT切割石英晶體諧振器模式(TSM)被廣泛用作頻率參考電子系統(tǒng),但是支持條件石英板極大地影響了TSM特性,引起的彎曲和損失通過錨固件將石英晶體板連接到基板上,特別是,小型化的趨勢使得問題更嚴(yán)重,為了改善附著效果提出了具有斜邊的石英板,越好限制TSM能量,但是,更加傾斜使激勵更弱,成本更高,聲子晶體是人造結(jié)構(gòu)彈性性質(zhì)的周期性變化,主要財產(chǎn)是產(chǎn)生聲學(xué)帶隙的可能性.

聲子晶體用于捕獲聲能和減少AT切割石英的錨固損失諧振器,與有限差分和邊界相比元素方法,有限元方法是最多的常用技術(shù),尤其適用于聲學(xué)設(shè)備建模因為它的多功能性,因此,石英的3D模型諧振器是使用有限元軟件開發(fā)的COMSOL驅(qū)動輸出,AT切割石英的有限元分析具有聲子晶體和有損環(huán)氧樹脂的共振器提供了圖1中所示的附件,該AT切割石英諧振器的共振響應(yīng)沒有首先計算出聲子晶體,方格子聲波晶體板由AT切割石英板制成,帶有空氣孔,分析和設(shè)計具有完整的帶隙覆蓋石英諧振器的共振頻率,最后,石英諧振器的模式形狀和阻抗模擬三行聲子晶體來評價聲子晶體的隔離性能.

沒有聲子晶體的AT切割石英晶體是通過計算其本征頻率和頻率來表征響應(yīng),幾何結(jié)構(gòu)如圖2所示,材料模擬中使用的石英常數(shù)來自Ref,環(huán)氧樹脂附件的材料常數(shù)是列于表1中,電極是Au膜,其常數(shù)可以在COMSOL材料庫中找到,此外,損失石英晶體諧振器,Au膜和環(huán)氧樹脂的常數(shù)分別為10-6,10-5,和10-4.電位由a不對稱地定義一個電極上的正弦電壓(±1V),同時保持電壓其他電極接地,所有其他表面都是免費的,此外,無牽引力邊界條件適用于石英板的自由表面,在有限元分析中,厚度和橫截面的網(wǎng)格設(shè)定為獨立.

根據(jù)圖3所示的網(wǎng)格狀況,TSM模式大約是16:41當(dāng)石英晶振板的厚度為0.1mm時為MHz,顯示TSM的位移字段,以及顏色表示位移的大小,彎曲當(dāng)環(huán)氧樹脂時,TSM中的組分看起來更強引入了附件,表明了邊界石英板嚴(yán)重影響共振特性,而且,頻率響應(yīng)表明AT切沒有聲子晶體的石英晶體諧振器具有阻抗75.78Ω,方形晶格聲子晶體的能帶結(jié)構(gòu)用AT切割的石英板制成的帶有氣孔的板,那是什么用有限元法計算,如圖5所示,單位晶胞的厚度H,晶格常數(shù)a和半徑r分別為100,125和59,375μm,圖6描繪了聲波中Lamb波的頻帶結(jié)構(gòu)水晶板,方格子聲子晶體板給出了從15.60增加到18.57MHz的完整帶隙涵蓋諧振器的共振頻率.

聲子晶體用于捕獲聲學(xué)能量和減少AT切割石英諧振器的錨固損耗,AT切割石英晶體諧振器的有限元分析聲子晶體和有損環(huán)氧樹脂附著物介紹,對AT切割石英貼片晶振的響應(yīng)首先計算沒有聲子晶體的諧振器,一方形晶格聲子晶體板,由AT切割制成帶氣孔的石英板,已經(jīng)過分析和設(shè)計完整的帶隙覆蓋石英諧振器的共振頻率,最后形狀和阻抗石英諧振器有3排聲子晶體計算以評估隔離性能聲子晶體,結(jié)果表明石英晶體具有通孔聲子晶體表現(xiàn)出良好的能量電極區(qū)域內(nèi)的限制和小阻抗,因此,證實了聲子晶體能夠減少在切割石英諧振器中的錨固損耗.

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