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分析声表面波的激发、接收、反射、透射及体波散射的新理论
  • 项目名称:分析声表面波的激发、接收、反射、透射及体波散射的新理论
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:10504014
  • 申请代码:A040503
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2006-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:王为标
  • 负责人职称:博士后
  • 依托单位:南京大学
  • 批准年度:2005
中文摘要:

声表面波的基本理论形成于上世纪60-70年代,与当前表面波器件的发展已经形成脱节,主要表现在忽略了质量加载效应和体波辐射。在得到表面波器件的精确解之后,有必要从精确解的角度对一些基本问题重新认识和深入探讨。包括叉指换能器对声表面波的激发和接收;声表面波的反射与散射;声表面波器件的模拟模型等问题。我们从最基本的物理关系-源和场的关系入手。源与场的关系又包括静电相互作用,表面波相互作用,体波相互作用

结论摘要:

声表面波的反射、透射和散射是表面波理论的一个基本问题。对于无限周期栅格这一问题已被深入的研究,并成功地用于COM参量地提取。本研究运用源再生的方法,从源和场的关系出发,成功地分离出表面波所激发的源及源激发的表面波的场,从而发展了一种新的方法计算短反射栅对声表面波的反射系数、透射系数和散射系数。这些参数对于表面波辨识标签的设计具有十分重要的意义。我们方法的优点是,物理图像十分清楚,计算速度快,计算精度高。在声表面波器件中除了正常的传播损耗,指条的局部非同步排列还会导致体波散射的增加,从而增加器件的损耗]。为了减少这种损耗,我们用分布间隙来代替非同步区域。数值研究表明,用这种方法可以有效的降低器件的损耗。 STW谐振器和传统的瑞利波谐振器相比,具有突出的优点由于波速很快(是瑞利波的1.6倍),可以实现更高的频率;可以承载更大的功率;具有很高的材料Q值。但是由于缺乏有力的模拟工具,STW谐振器的设计基本上是建立在实验的基础上。我们通过对FEM/BEM理论引入适当的损耗,可以比较精确的预测STW谐振器的Q值。以STW单端对谐振器为例,将理论用于器件的优化。


成果综合统计
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