طرح جدید تشدیدگر مستطیلی میکرومکانیکی در مد ارتعاشی شناور با ضریب کیفیت بالا و مدهای ناخواسته پایین

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند، هیئت علمی گروه الکترونیک، دکترای الکترونیک

2 دانشگاه بیرجند، دکترای مکانیک طراحی کاربردی

3 دانشگاه بیرجند، کارشناسی ارشد مکانیک

doi
چکیده

امروزه با پیشرفت‏های انجام شده در زمینه ساخت سیستم‏های میکروالکترومکانیکی، این تشدیدگرها در سیستم‏های ارتباطی بی‏سیم و ناوبری کاربرد گسترده‏ای یافته‏اند. در این مقاله، به منظور افزایش ضریب کوپلاژ الکترومکانیکی و بهبود مشخصات الکتریکی تشدیدگرهای تیر، تشدیدگر مستطیلی میکرومکانیکی در مد ارتعاشی شناور معرفی و برای کاهش اثر مدهای ناخواسته در این تشدیدگرها، استفاده از چهار تیر نگهدارنده‌ی معمولی پیشنهاد می‏شود. همچنین، با توجه به غالب بودن مکانیزم اتلاف تکیه‏گاه در کاربردهای مهمی نظیر نوسان‏سازها، فیلترها و ژیروسکوپ‌ها، مدلسازی و محاسبه اتلاف تکیه‏گاه در تشدیدگر مستطیلی میکرومکانیکی انجام می‌شود و برای اعتبارسنجی از مطالعات آزمایشگاهی استفاده می‏شود. به‏طوری‏که نتایج تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی مطابقت قابل قبولی داشته و درستی مدل‏سازی انجام شده را نشان می‎دهد. در واقع هدف اصلی این مقاله، ارائه یک طرح جدید برای تیرهای نگهدارنده در مد ارتعاشی شناور تشدیدگرهای مستطیلی میکرومکانیکی به منظور دستیابی به ضریب کیفیت بالا، مقاومت جنبشی پایین و مدهای ناخواسته کم است. برای این منظور، استفاده از چهار تیر نگهدارنده T شکل به جای دو تیر نگهدارنده معمولی پیشنهاد شده و محاسبات انجام شده نشان می‏دهند که ضریب کیفیت تشدیدگر در فرکانس‏ تشدید یکسان در حدود 65/1 برابر افزایش می‏یابد. همچنین با کاهش پهنا و درازای قسمت‏های T شکل در فرکانس تشدید ثابت، ضریب کیفیت اتلاف تکیه‏گاه افزایش می‌یابد.