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晶振的三種介電性質完整資料

來源：金洛鑫瀏覽：- 發布日期：2018-01-24 18:34:53【大中小】

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一、介電常數

我們已經知道,描寫各向同性介質只要一個介電常數,而描寫完全各向異性的電介質則需要六個獨立的介電常數分量。石英晶振屬于三斜晶系32點群,它是介于各向同性和完全各向異性之間的晶體。根據它的對稱性,可得到石英晶體的介電常數矩陣為：

由式(2.1.9)可以看出,貼片晶振不等于零的介電常數分量共3個,其中獨立分量2個,即ε₁₁=ε₂₂和ε₃₃, ε₁₂=ε₁₃=ε₂₃=0。石英晶體相對介電常數的數值為

gs4

因為各向異性電介質的介電常數與方向有關,所以坐標變換時,相應的介電常數分量也發生變化。例如:繞x軸旋轉某一角度q1的新坐標系Oxyz中

(見圖2.1.2)。

圖2.1.2繞x軸旋轉q1角度后,新、舊座標之間的關系

石英晶體諧振器的介電矩陣為:

知道φ1角后,即可通過式(2.1.11)求得所需的介電常數分量ε_kl

二、電介質的極化和極化強度

如圖2.1.1(a)所示的電介質中,進口晶振的介質的兩面已被敷金屬電極,當電場等于零時,介質中的正、負電荷中心重合,介質處于電中性。當電場不等于零時,在電場的作用下,介質中的正、負電荷中心不再重合,并形成許多電偶極矩,于是介質產生極化,如圖2.1.1(b)所示。因這些電偶極矩頭尾相銜接,故可畫成如圖2.1.1(c)所示的情況,在介質與電極的分界面上分別出現正、負極化電荷(即正、負束縛電荷)。電偶極矩的方向規定為從負極化電荷指向正極化電荷,電偶。