Определение параметров элементов эквивалентной схемы пьезоэлектрического резонатора

Постановка проблемы. Пьезоэлектрические резонаторы самых различных типов широко используются для создания устройств обработки сигналов и различного рода сенсоров. Для расчета характеристик резонаторов используются разнообразные методы, среди которых наиболее популярным является метод эквивалентных схем. В основе этого метода лежит эквивалентная схема Мэзона, включающая электромеханический трансформатор с электрическим и двумя механическими терминалами. Эта схема широко используется для резонаторов с продольным электрическим полем. Однако использование этой схемы для резонаторов с поперечным электрическим полем крайне затруднительно. 

Цель. На примере двух принципиально различных резонаторов с продольным и поперечным электрическим полем показать единый подход к определению частотных характеристик элементов эквивалентной схемы.

Результаты. Продемонстрирован новый единый подход к определению частотных характеристик элементов простейшей эквивалентной схемы пьезоэлектрических резонаторов, которая получается из электромеханической схемы Мэзона путем пересчета ее механической части в электрическую. Этот подход проиллюстрирован на примере двух принципиально разных пьезоэлектрических резонаторов с продольным и поперечным электрическим полем. При этом предлагаемый подход позволяет учесть все возможные резонансы.  

Практическая значимость. Разработанный подход можно использовать для оценки влияния проводящих слоев, нанесенных на свободную сторону резонатора с поперечным электрическим полем, на его характеристики. Можно также оценивать влияние проводимости жидкости, контактирующей с таким резонатором, на его характеристики.