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体声波力传感器灵敏度的微分-综合分析法

更新时间：2020-07-12 06:06:27 大小：5M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：声波传感器 下载积分：5分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

为了分析基于应力/应变效应的体声波（BAW）力传感器的敏感机理、准确计算其灵敏度,提出了一种用于BAW力传感器灵敏度分析的微分-综合分析法。该方法借鉴了微积分的原理,在Mason等效电路模型中将一个完整的BAW谐振器替换为多个谐振器微元的并联,从而将谐振器有源区面积A上应力/应变场的有限元计算结果与压电薄膜材料的力学特性、谐振器微元的电声学特性关联起来;最后,在射频电路仿真软件中进行等效电路的综合,得到整个BAW谐振器在应力/应变场作用下的阻抗特性曲线及其串/并联谐振频率。当BAW谐振器微元的划分足够细密时,获得的灵敏度分析结果将足够精确。为了论证该方法的原理,给出了一个直观的校核案例。以一个嵌入式FBAR结构的四梁BAW加速度计表头为例,介绍了该方法用于BAW力传感器灵敏度分析的详细过程。虽然案例中只讨论了一种应力/应变型BAW力传感器的单一力敏机理,但该方法具有普适性。并且,当谐振器微元小到接近其压电材料晶格的尺度时,就能与压电薄膜的力-声-电特性的第一性原理计算结果关联起来,实现从微观材料特性到介观器件物理的多尺度计算。

In order to analyze sensing mechanisms of bulk acoustic wave（BAW） force sensors based on the stress/strain effects and calculate their sensitivity accurately, a calculus like analysis method is proposed. Drawing on the principles of calcu lus, the method replaces a full BAW resonator with numerous parallel resonator infinitesimals in the Mason equivalent circuit model. Thus, the finite element method（FEM） simulated stress/strain field across the BAW resonator＇s active area c...

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