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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳清豐
研究生(外文):Ching-Feng Chen
論文名稱:壓電平板電磁輻射之量測
論文名稱(外文):The measurement for the electromagnetic radiation from the piezoelectric crystals
指導教授:周元昉
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:196
中文關鍵詞:電磁輻射極化方向電磁波玻印廷向量
外文關鍵詞:electromagnetic radiationpolarization angleelectromagnetic wavepoynting vector
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  本研究使用兩片相同尺寸的壓電片來進行實驗,利用壓電片的機械振動來激發出電磁波,其中ㄧ片壓電片用來輻射電磁波,另一片用來接收電磁波信號,並利用網路分析儀來量測此實驗信號,並觀察能輻射接收的有效距離以及輻射出的能量信號,同時也利用balun來進行阻抗匹配,使的能量傳遞的效益更大。
  改變電極的鋪設情況來探討幅射出的能量信號,並且也設計一機構來改變原來壓電片的極化方向,並利用有限元素法套裝軟體ANSYS來進行模擬,最後使用此改變極化方向之壓電片進行實驗與先前未改變極化方向的結果做比較,並利用理論結果做比較。
  使用不具有壓電性的玻璃試片來進行量測,在與具有壓電性的PZT試片作比較。
中文摘要 II
Abstract III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1. 研究動機 1
1.2. 文獻回顧 1
1.3. 本文內容簡介 2
第二章 壓電晶體電磁輻射理論分析 3
2.1. 能量傳遞 3
2.1.1. 玻印廷向量 3
2.2. 不同晶格切面方向之探討 4
2.2.1. 尤拉角座標轉換 4
2.2.2. 晶體切面與極化方向關係 4
2.2.3. 壓電試片電磁輻射結果呈現 5
第三章 壓電平板電磁輻射實驗 6
3.1. 實驗簡介 6
3.1.1. 試片準備 6
3.1.2. 阻抗分析儀量測 6
3.1.3. S參數 7
3.2. 512μm壓電試片量測 7
3.2.1. 量測方式介紹 7
3.2.2. 置於盒子站立量測 8
3.2.3. 不置於盒子站立量測 9
3.2.4. 不置於盒子平躺量測 9
3.3. 加入BALUN量測 9
3.3.1. BALUN阻抗匹配原理 10
3.3.2. BALUN之製作與測試 11
3.3.2.1. 512μm壓電試片BALUN製作與測試 11
3.3.3. 完成組抗匹配壓電試片量測 11
3.3.3.1. 512μm壓電試片量測與比較 12
3.4. 量測整理 12
第四章 改變PZT試片條件之量測 14
4.1. 部份銀電極蝕刻量測 14
4.1.1. 試片準備 14
4.1.2. 置於金屬盒站立量測與比較 15
4.1.3. 站立量測與比較 15
4.1.4. 平躺量測與比較 15
4.2. 斜向極化量測 16
4.2.1. 極化現象與矯頑電場 16
4.2.2. 有限元素法分析 16
4.2.3. 極化機構設計 17
4.2.4. 極化步驟 18
4.2.5. 量測結果 19
4.2.5.1. 有無斜向極化比較量測 19
4.2.5.2. 斜向極化後有無balun比較 20
4.3. 不同方向之量測 21
4.4. 極化後試片蝕刻比較試片準備 22
4.4.1. 量測結果 23
4.4.1.1. 斜極化後有無蝕刻比較量測 23
4.4.1.2. 斜極化蝕刻後有無balun比較 24
4.5. 玻璃試片之量測 25
第五章 結論與建議 26
參考文獻 27
附表 29
附圖 75
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