Modellierung des nichtlinearen Verhaltens von SAW-Resonatoren

Die vorliegende Arbeit entwickelt zunächst eine physikalische Modellierungsmethode, um nichtlineare Signalverzerrungen in mikroakustischen Frequenzfiltern zu beschreiben. Dabei wird die Finite-Elemente-Methode (FEM) verwendet. Der Fokus liegt auf den häufig verwendeten SAW-Resonatoren.

Im Zentrum der Untersuchung steht die mathematische Beschreibung der nichtlinearen Effekte, sowie die Approximation von Tensordaten höherer Ordnung. Letztere sind im Allgemeinen für relevante Materialien unbekannt und limitieren damit die Anwendbarkeit der FEM-Simulation stark. Gerade hier findet die entwickelte Näherungsmethode zur Bestimmung von Materialtensoren höherer Ordnung Anwendung.

Zudem werden die auftretenden Signalverzerrungen im Hinblick auf geometrische Abhängigkeiten charakterisiert sowie deren physikalische Ursprünge diskutiert. Im Ergebnis kann somit dem Bauteildesigner ein wichtiges Werkzeug an die Hand gegeben werden, um unnötige Designiterationen zu vermeiden und das Verständnis der physikalischen Zusammenhänge nichtlinearer Signale zu stärken.