基于SAWR的无源无线混合传感器研究

匹配网络是无源无线声表面波(SAWR)混合传感器的重要组成部分。该文提出了一种改进的低失配网络,即采用2个电抗元件将SAWR匹配成等效RLC串联谐振电路,再用第三个电抗元件灵活改变谐振频率。该方法可保持谐振点为最佳匹配状态,获得稳定的低失配和高品质因数。文中对双谐振器结构的混合传感器进行了研究,对应容性传感元1～10pF的变化范围,谐振器的差频变化为147kHz,驻波比为1～1.02,品质因数与谐振器原值基本一致。

基于轮胎电容阻抗和SAWR的胎压传感器

介绍了一种由轮胎电容阻抗和声表面波谐振器(SAWR)组成的轮胎压力传感器,该传感器利用轮胎内部钢丝层的不同钢丝与钢丝间的橡胶组成的电容阻抗进行轮胎压力的测量,轮胎压力的变化会引起轮胎电容阻抗的变化,轮胎电容阻抗的变化通过声表面波谐振器转化为频率变化无线发射出去,从而实现轮胎压力的无源无线测量。根据理论分析设计了该传感器的实验系统并进行实验测试研究,实验测试结果表明,设计的传感器具有较高的测量精度。因此,该文提出的传感器设计方案可行。

基于电喷高分子薄膜的SAWR湿敏传感器研究

研究了一种具有高灵敏度、响应快速、重复性好的微型湿敏传感器,可用于植株叶面湿度检测。传感器以单端声表面波谐振器(SAWR)作为基本元件,制备在零温度系数的ST切型石英基底上以消除温度影响,SAWR谐振中心频率为433MHz。使用静电喷雾的方法在器件表面形成微纳尺度的含硅聚电解质高分子粒子簇薄膜作为感湿材料。结果表明,所研制湿敏传感器具有相对湿度检测范围广(10%～97%)、灵敏度高(500Hz/%RH)、响应时间短(5s),测量精度高(可达3%)等优点。

声表面波气体传感器技术

叙述了声表面波(SAW)技术发展历史及其在气体传感器领域的技术现状和发展趋势。介绍了延迟线型(SAWDL)和谐振器型(SAWR)两种振荡器结构及技术优缺点;介绍了基于气相色谱柱分离气体组分———声表面波气体传感器定性、定量检测气体的一种新型的气体检测技术。

基于AD9858的快速捷变频频率合成器的设计

选用内部时钟可达1GHz的高性能直接数字合成频率源DDS芯片AD9858作为核心器件设计频率合成器,采用DDS+DSP+SAWO的设计方案,设计成功905MHz低相噪、高稳定度的声表面波振荡器为AD9858提供参考时钟,整个系统采用高性能的DSP作为控制电路。文中详细阐述了AD9858芯片的主要性能及其在快速捷变频频率合成器设计中的应用方法。

石英基声表面波谐振器的设计与制作

针对石英基声表面波双端谐振器,进行理论分析、结构设计和加工制作,最后完成谐振器样机性能测试分析。利用耦合模(COM)理论模拟谐振器的性能,建立叉指换能器(IDT)的COM方程,利用FEMSDA软件得到石英基片中声表面波的色散曲线,提取出COM参数。利用COM软件仿真谐振器的结构参数对其性能的影响,确定谐振器的结构参数。利用传统光刻和腐蚀工艺制作出声表面波谐振器样机,最后用矢量网络分析仪对制作的声表面波谐振器性能进行测试,得到谐振器中心频率为78.34 MHz,插入损耗为-11.273 dB,Q值为6 465.7,该谐振器能够满足实际的应用需求。

发动机参数测试的新型传感器——谐振式声表面波压力传感器

声表面波压力传感器的研究属于国际前沿领域,同其它类型的传感器相比,声表面波压力传感器有着自己独特的优势。它体积小、重量轻、精度高、数字量输出、功耗低、抗干扰、牢固可靠、成本低廉,代表了传感器的发展方向。本文首先研究了声表面波技术的理论基础,在此基础上又深入探讨了谐振式声表面波压力传感器的基本组成及工作原理。

用正负偏差法确定声表面波谐振器参数

本文采用正负偏差指标对声表面波谐振器的参数确定问题作了分析计算,这种方法灵活性强,适用范围广,能有效的避免可控因子间交互作用的影响,与原参数设计的内表指标相比,较大幅度的降低了试验或计算次数。

声表面波温度传感器抗干扰技术研究

目的设计一种声表面波(SAW)温度传感器抗干扰技术,以提高温度测量的稳定性。方法分析SAW谐振器(SAWR)回波特性,建立SAWR回波信号熵能量模型,发现SAWR回波信号的衰减过程与熵能量的上升过程对应。当回波信号达到噪声水平时,熵能量的单调上升过程消失。为了抑制正弦干扰设计一种改进型自相关算法,利用该算法对信号进行去噪的同时使谐振器回波信号的衰减特性和正弦干扰的等幅特性得到保持。结果根据模拟仿真结果设置了SAWR回波信号的检测阈值(V_(thre)=1),并对该阈值进行了蒙特卡罗仿真实验。仿真结果表明,当信号信噪比大于4dB时,SAWR回波信号的检测率达到86%,而正弦干扰误检率小于0.5%。最后应用该算法对实际的正弦信号和SAWR回波信号进行了检测,得到的误检率接近于0。结论实验结果显示,所设计的算法可以用作声表面波温度传感器的抗干扰技术。

用于声光移频的声表面波谐振器

针对一种喇曼型声表面波声光器件的设计需求,设计制作出一种能够满足喇曼-奈斯衍射要求的、低损耗、高Q值声表面波谐振器。利用耦合模(COM)理论仿真谐振器的性能,建立谐振器的COM模型,求解COM方程,提取出COM参数。利用COM软件仿真设计谐振器的结构参数,设计的谐振器中心频率为78.028MHz,Q值为10 428,插入损耗为-6.153dB。利用微加工技术加工制作出声表面波谐振器,用矢量网络分析仪对其性能进行测试,得到谐振器实际中心频率为78.34MHz,插入损耗为-11.273dB,Q值为6 465.7,该谐振器能够满足喇曼型声表面波声光器件的应用需求。

第二类椭圆型声表面波滤波器的设计

梯形滤波器的带宽由基片的机电耦合系数决定,当基片选择后,相对带宽基本固定。该文提出了一种椭圆型声表面波滤波器,在同一基片上特别是压电性强的基片上,可灵活控制滤波器的相对带宽。由于电容比的存在,声表面波谐振器取代椭圆LC滤波器中的谐振单元后,额外的零点和极点出现在通带两侧。引入模拟退火法对各个谐振器的静态电容进行优化,得到了窄带低损耗高矩形度的滤波器。实验证明了该方法的有效性。

CMMB用滤波器的仿真设计

报道了一种具有宽带宽和高阻带抑制比的中国移动多媒体广播(CMMB)用滤波器。采用了梯形声表面波(SAW)陷波网络和LC高通滤波网络的综合设计结构,运用SAW谐振器的XTAL2等效模型和Murata电感元件构建原理电路,在ADS 2009中进行综合优化仿真得出滤波器的频响曲线,使滤波器的通带插损小于2.0dB,阻带抑制大于43dB,能很好地进行选频。

声表面渡(SAW)力传感器

本文对声表面波(SAW)力传感器的基本工作原理进行了理论分析,同时对该传感器进行了实验研究。实验获得了约2.3kHz/9.8×10^(-3)N 的力灵敏度。实验表明该传感器是一个线性传感器,对于微力测量十分敏感。