[发明专利]基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法

权利要求书

1.一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，包括：获取声表面波谐振器的结构数据；对该数据进行预处理，将预处理后的数据输入到降维PDF模型中，得到表征声表面波谐振器的偏微分方程组；采用有限元法对偏微分方程组进行求解，得到表征声表面波谐振器的系统矩阵；采用有限元自由度压缩法和降阶技术对系统矩阵进行消除自由度处理；采用周期性边界条件对系统矩阵的左右边界自由度进行消除处理，得到消除自由度后的系统矩阵方程；对消除自由度后的系统矩阵方程进行求解，得到声表面波谐振器的频响特性。

2.根据权利要求1所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，获取声表面波谐振器的结构数据包括：声表面波谐振器传播方向上的结构数据，声表面波谐振器孔径方向上的结构数据，声表面波谐振器深度方向上的结构数据以及声表面波谐振器材料数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，表征声表面波谐振器为双指结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，采用降维PDF模型对数据进行处理的过程包括：将声表面波谐振器材料数据输入到降维PDF模型中，实现由晶轴坐标系到卡迪尔坐标系的转换；跟据转换坐标后的参数计算表征声表面波谐振器的偏微分方程组；所述声表面波谐振器材料数据包括谐振频率、谐振器计算参数、电极厚度计算参数以及压电材料参数。

5.根据权利要求1所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，采用有限元法对偏微分方程组进行处理的过程包括：对声表面波谐振器的拓扑结构进行网格划分，定义谐振器的物理属性，跟据定义的物理属性提取表征声表面波谐振器的系统矩阵。

6.跟据权利要求5所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，系统矩阵包括刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，采用有限元自由度压缩法和降阶技术对系统矩阵进行消除自由度处理的过程包括：对表征声表面波谐振器的系统矩阵重新分类排序，依次划分为谐振器传播方向的左边缘自由度X_L、右边缘自由度X_R、内部自由度X_I和电极结构边界自由度V；对无需关注的内部自由度X_I进行消除，使得表征声表面波谐振器的系统矩阵只包含左边缘自由度X_L、右边缘自由度X_R和电极结构边界自由度V。

8.根据权利要求1所述的一种基于降维PDE模型的声表面波谐振器的频响特性分析方法，其特征在于，采用周期性边界条件对系统矩阵的左右边界自由度进行消除处理的过程包括：利用周期边界条件，对只包含左边缘自由度X_L、右边缘自由度X_R和电极结构边界自由度V的系统矩阵再次进行自由度消除，使得表征声表面波谐振器的系统矩阵只包含左边缘自由度X_L和电极结构边界自由度V。