طراحی و شبیه سازی افزاره های امواج صوتی سطحی (SAW) بر بستر LiNbO3 با برش °-YX128

در این مقاله، اصول طراحی افزاره های امواج صوتی سطحی (SAW) بر بستر LiNbO3 با برش °-YX128 ارائه می شود. این نوع افزاره ها کاربردهای زیادی در زمینه حسگرهای گازی، دما، رطوبت، فشار، گشتاور و همچنین فیلترهای مخابراتی دارند. در این مقاله، شبیه سازی ها به صورت سه بعدی و به روش المان متناهی انجام می شود. دراین شبیه سازی ها، تاثیر پارامترهای گوناگون ساختار، مانند فاصله و تعداد الکترودها، دامنه و فرکانس سیگنال الکتریکی، میزان تلفات و همچنین ضخامت بستر بر موج SAW منتشر شده، بررسی می شود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که فاصله الکترودها با عکس فرکانس و دامنه جابجایی اتم های سطحی با دامنه سیگنال اعمالی متناسب است. براساس نتایج حاصله، تعداد بهینه جفت الکترودها برای ولتاژ الکتریکی 50 ولت و تلفات بستر0.01 dB به ازای یک دوره تناوب، برابر با 34 جفت است. از طرف دیگر، برای اینکه موج ریلی با طول موج متناسب با دوره تناوب الکترودهای طراحی شده انتشار یابد، ضخامت بستر نباید از نصف دوره تناوب کمتر باشد.