基于Comsol的声表谐振器设计开题报告

1. 研究目的与意义

声表面波（surface acoustic wave，saw)的概念是瑞利于1885年首先提出的。瑞利从理论上阐述了在体声波的横波与纵波之外还有另一种波，该波沿弹性体表面传播，能量集中于表面。在1949年，贝尔实验发现了制作saw器件用的锯酸锂单晶，到1965年，叉指换能器(idt)的发明，使声表面波技术得到快速发展。

声表面波技术是一门边缘性科学，集声学、电子学和半导体平面工艺于一体，这使声表面波具有许多优异性能。

声表面波技术有如下优异性能：

2. 研究内容和预期目标

设计不同需求的声表面波谐振器，研究谐振器的性能，研究对比不同频段下的声表面波谐振器的性能。如蓝牙的工作频段是2.4ghz，zigbee的工作频段是2.4ghz、868mhz和915mhz，选择工作频段为2.4ghz的蓝牙和工作频段为868mhz、915mhz的zigbee，设计不同频段的声表面波谐振器，对比不同频段下的声表面波谐振器，来研究如何调整声表谐振器的性能。

设计高性能的声表面波器件需要高精度的声表面波仿真模型，希望通过本次研究可以设计制作性能更佳的声表面波谐振器以满足通信技术的发展需要。

3. 研究的方法与步骤

对声表面波谐振器进行仿真分析与设计，将铌酸锂压电基片与声表面波技术相结合，以comsol仿真软件为基础，设计制作平行叉指结构的叉指换能器，结合声表面波在铌酸锂压电基片上的传播特性，对声表面波谐振器进行有限元仿真，分析其模态、谐振等特性。

利用有限元软件comsol对声表面波谐振器进行仿真分析与设计，通过comsol的模态分析模块，仿真研究声表面波谐振器的频率特性。

叉指换能器idt沉积在压电基片表面，由周期性排列并与汇流条交替连接的多对电极构成，可利用周期性边界条件，把叉指换能器idt简化为由一对电极组成的周期结构，从而建立简化的二维模型以减小计算量。

4. 参考文献

[1]电路第5版，邱关源，罗先觉，高等教育出版社

[2]高频电子线路，宋树祥，北京大学出版社

[3]射频电路设计，j.卡尔.约瑟夫，科学出版社

5. 计划与进度安排

1、3.1-3.15 查阅资料，完成开题报告，完成外文资料的翻译。

2、3.16-3.31 熟悉comsol环境，收集查询资料。

3、4.1-4.10确定设计思想，按要求设计谐振器。