声表面波传感器及其接口设计的研究

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1、摘要声表面波技术已被应用到电子通汛、无线遥感和传感检测领域，作为一种多功能传感器以其灵敏度高、体积小、功耗低等优点广泛地应用于众多物理量、化学量和生物量的灵敏检测，声表面波传感检测技术有着良好的应用前景。本文从声表面波的声学原理入手，简要介绍了声表面波传感器的传感机理，⑧一及其制作的相关材料和工艺，重点从6函数模型、等效电路模型和耦合模模型(cOM)入手分析研究了声表面波叉指换能器的建模仿真，声表面波传感器的界面扰动效应理论，在以上理论研究的基础上，设计制作了以360-Yx“Ta03单晶为基底的52MHz和104MHz双通道水平剪切声表面波(

2、sH．sAw)传感器，详细论述了声表面波传感器的高频接口设计技术。最后，以Agilent4395A网络分析仪为测试工具，通过实验证明，本文设计的声表面波传感器及其接口电路的设计均达到了预期的效果。将声表面波传感器及其接口设计集成一体的设计方法在国内达到先进的水平，这种设计使得传感器和接口电路工作性能稳定良好。这些工作为以后要进一步开展的声表面波传感器频率稳定性的研究和声表面波传感器的推广应用研究奠定了扎实的基础。关键词：声表面波传感器检测技术计算机建模仿真接口设计浙江人学硕上学位论文AbstractSurfaceacousticwave(SA

3、w)technologyhasbeenappliedinmanyafeas，suchaselectmniccommunication，wirclessremotesensin＆andseDsordetectjon．Asamulti·functionsensor，sAWsensoriswidelyusedinsensitivedctectionofphysicaI，chemicalaIldbjologicalmeasumnds，havingadVaIltagesofhighsensitivity，smallvolumeandlowpowerco

4、ns哪ption．SAWsensingdetectiOntechniquehasgoodfuturcapplications．．Thisdissenationbe舀nswit量laoousticprincjpleofsAw：andgiVesabr主efintroductionofSAWscnsingmechallics．MatcTialsandfabricationtechnolOgyofSAWsensOrarcalsOinV0lVed。Moreattcntionispaidto锄aIysjsofSAWIDTsimulation，includ

5、ing6functionmodcl，equivalentcircllitmodelandCoupling—of-Modesmodel，andpenurbatioⅡeffecttheofyonsensorsurfaccasweU．Dependingonthesetheoriesandfesearch，wedevelopadualchannelshear．horizontalsurfaceacousticwave(sH—sAw)sensorbased咖36。_YxuTa03substratcwith52M}王zand104MHzccntcrfre

6、quency，anddescfibethcSAWsenor协terfacccircuitdesi触indetail．Finally'anetwofkaIIalyzcr，A舀lent4395A，isuscdasatestt001．1hefesultsshdwthatthedesi印ofSAWsensorandimerfacedrcuitreachedollrexpectatjon．Theinte目ationofbotllSAWsensoraIIdinterfacecircuitisadv卸ceddesi乒techniqueathome，wlIi

7、chmakeslh锄wDfkingD0dfhnctionaJldstability．T1lereseafchworkabovelayssolidfouⅡdationforappfoachesbothin靠equencystabjlityaIldspreadillgandapplicationofSAWsensorintllefuturc．KeyWbrds：SAw∞nsof；de似aiontccIIIliq∞；computermodeiingandsimulatioⅡ；inte—-acedesign1-1研究背景第一章绪论近几年来，传感技术发展

8、非常迅速，国内外专家、学者在传感技术方面丌展了许多探索性的研究工作，非常明显的发展趋势是：沿用传统的作用原理和某些新效应，优先使用晶体材料，如硅、石英、陶瓷等，采用