磁电弹基底表面制作有周期性排列的沟槽或条带等结构覆层,是磁电弹声表面波器件的基本构型。本文采用理论分析和有限元计算两种方法,分别研究了磁电弹基底表面周期性沟槽/条带结构覆层中SH表面波的传播特性。具体的研究内容如下:理论推导了磁电弹基底表面任意轮廓单胞的周期性沟槽(基底与沟槽为相同的磁电弹材料)以及条带(磁电弹基底表面覆盖金属电极)结构覆层中SH表面波的频散方程。数值计算了SH表面波的频散曲线和模态分布,考虑了沟槽/条带的高度与宽度,以及一个单胞内沟槽/条带的位置对频散曲线和模态分布的影响。采用COMSOL Multiphysics有限元软件,对上述问题进行了有限元模拟,有限元结果与解析解基本吻合。论文的主要结论如下:对于沟槽和条带结构覆层,第一带隙均发生在共振条件0?(28)?(43)处,此时SH表面波的频率和传播速度均达到最小值。单胞内凸起/电极的高度越大,带隙越宽。当沟槽宽度与周期比为0.5时,其带隙最大。相同单胞结构尺寸下,沟槽结构的带隙比条带结构的带隙宽很多。SH表面波主要被约束在基底表面单胞内凸起或金属电极的结构覆层中传播;单胞内凸起/电极的高度或宽度越大,则被约束的表面波越多。最大应力发生在单胞内凸起与凹下的连接处,或电极边缘与基底的连接处;随着基底深度的增加,SH表面波的位移场、电场和磁场均逐渐衰减。上述结论将对磁电弹声表面波器件的设计和应用提供有价值的参考依据。