专利汇可以提供一种基于弧形电极的超高频谐振器结构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于弧形 电极 的超高频 谐振器 结构,包括压电材料和多个弧形形状的电极;弧形形状的电极布置在压电材料表面上,相邻电极上施加交替的正负 电压 ,电极之间的距离范围为1-100个 波长 ,所述波长根据电极的间距及谐振 频率 确定。本发明的超高频谐振器的谐振频率可以达到6GHz,完全可以很好的满足5G市场的需求,且本发明实例的谐振器结构可以达到大于40%的超高的机电耦合系数。,下面是一种基于弧形电极的超高频谐振器结构专利的具体信息内容。
1.一种基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,包括压电材料和多个弧形形状的电极;弧形形状的电极布置在压电材料表面上,相邻电极上施加交替的正负电压,电极之间的距离范围为1-100个波长,所述波长根据电极的间距及谐振频率确定。
2.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,电极的形状具体包括:具有一定宽度的圆弧形;具有一定宽度的类圆弧形,所述类圆弧形为多段拐角的折线状。
3.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,所有电极大小保持一致,或者电极大小不一致。
4.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,弧形电极的圆心角的角度范围是0-180度。
5.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,电极材料为金属材料,包括:铂、钼、锌、铝。
6.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,影响电极阻抗的参数包括:电极位置,电极几何中心到压电材料边缘的距离,两个电极之间的几何距离,电极的宽度。
7.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,压电材料包括氮化铝,还包括掺杂氮化铝、PZT、铌酸锂、钽酸锂、氧化锌。
8.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,弧形电极的排列方式包括:
多个弧形电极的开口侧朝单一方向线性排列;
多个弧形电极的开口侧朝多个方向线性排列;
多个弧形电极呈多行进行排列,每行的电极在一条直线上;
多个弧形电极呈多行进行排列,每行的电极交错排列。
9.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,对压电材料图案化,其形状包括多边形,或者不规则图形。
10.根据权利要求1所述的基于弧形电极的超高频谐振器结构,其特征在于,所述波长根据电极的间距、谐振频率进行确定的方法为:
兰姆波在压电材料的传播方程为:
f=v/λ,f为谐振器频率,v为声波传播的相速度,λ为声波波长,
在该超高频谐振器结构中:
p>n*λ,其中p为相邻两电极的间距,n为正实数,n>1,在相邻两电极之间激发了波长λ小于电极间距p的波,从而谐振器的谐振频率实现超高频段;压电层上表面的上电极被交替施加上正负电压后,其压电层内部会产生多方向的电场耦合,通过该超高频谐振器结构电极的排布方式使得压电层内部的e15与e24产生耦合,其调节过程为:
根据经典压电方程:
T=cS-eE
D=εE-eS
其中,T为应力矩阵,S为应变矩阵,c为压电材料刚度矩阵,e为压电应力矩阵,ε为压电材料介电矩阵;
根据压力应力矩阵e对谐振器机电耦合系数进行调整,压电应力矩阵为:
其中,e15、e22、e24、e31、e33分别为对应压电材料各方向的压电系数;
通过耦合e15和e24两个方向的压电系数,耦合了这两个方向的电场,进而实现了谐振器的大带宽。
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