用精确电场法和等效电路法计算压电双晶片梁的等效电容

摘要

采用5端口等效电路法描述压电双晶片梁的动力学特性,通过控制方程和边界条件设计出等效电路,并给出了3种边界情况下的导纳公式,由导纳公式得到等效电容。分别用精确电场法与等电场法计算了压电双晶片梁的等效电容,并进行对比,得到了等效电容在基频附近的变化规律：等电场法高估了共振频率处的等效电容,并低估了共振频率;频率小于基频时,等效电容大于静态电容;频率在基频处,等效电容迅速增大,最大值可达静态电容的10倍;然后等效电容迅速减小,在反共振频率处达到一个小于静态电容的极小值,最后随频率增大而缓慢增大。本研究结果可用于预测压电声子晶体的LC局域共振带隙。