無源無線聲表面波溫度傳感系統(tǒng).pdf

1、聲表面波傳感器作為一種新型傳感器，可以敏感很多種物理量，而且具有無源無線的特點(diǎn)，符合微機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，有著很好的研究前景。本文根據(jù)無源無線諧振器型聲表面波溫度傳感系統(tǒng)的特性，優(yōu)化設(shè)計(jì)了諧振器型聲表面波溫度傳感器組件，設(shè)計(jì)了聲表面波溫度傳感系統(tǒng)的閱讀器電路。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了聲表面波溫度傳感器的溫度傳感原理，根據(jù)壓電基底的材料的切向和傳播方向優(yōu)化聲表面波溫度傳感器的頻率溫度系數(shù)。根據(jù)無源無線聲表面

2、波溫度傳感系統(tǒng)的帶寬、機(jī)電耦合系數(shù)和頻率溫度系數(shù)要求，選擇石英材料制作聲表面波溫度傳感器。使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試聲表面波溫度傳感器芯片的中心頻率。記錄測量溫度對(duì)應(yīng)的頻率值，繪制頻率溫度曲線，分析實(shí)際聲表面波溫度傳感器的頻率溫度系數(shù)。⑵研究了小型化螺旋天線，使用天線仿真專用軟件HFSS仿真小型螺旋天線的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)，如螺旋線直徑、螺距、銅絲的匝數(shù)、銅絲的直徑。使用銅絲實(shí)際制作螺旋天線，使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試聲表面波溫度傳感器組件的S11參

3、數(shù)和駐波比，分析天線性能。⑶研究了無源無線聲表面波溫度傳感系統(tǒng)閱讀器電路，包括：發(fā)射鏈路、接收鏈路以及后級(jí)信號(hào)處理模塊。發(fā)射鏈路由信號(hào)源電路、信號(hào)調(diào)制電路和功率放大電路組成。信號(hào)源電路的核心是一片程控PLL芯片，產(chǎn)生高頻正弦信號(hào)，射頻開關(guān)將高頻正弦信號(hào)調(diào)制成間歇激勵(lì)信號(hào)，然后功率放大電路將激勵(lì)信號(hào)放大至額定發(fā)射功率，由天線發(fā)射。接收鏈路包括前置放大電路、混頻電路、基帶差分放大電路和ADC電路。聲表面波溫度傳感器回波信號(hào)經(jīng)射頻開關(guān)在前置放