无线无源声表面波传感器研究进展.pdf

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1、A2014年第33卷第12期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)～镰～述一与一DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)12-0001-04评论无线无源声表面波传感器研究进展叶韬，金浩，董树荣，王德苗(浙江大学信息与电子工程学系，浙江杭州310027)摘要：声表面波(SAW)传感器是一种无线无源传感器，在无源传感、适应恶劣环境等许多方面具有普通传感器不能实现的优点。阐述了声表面波器件的原理和结构特点，并对射频信号收发、信息处理等关键技术进行详细论述，综

2、述了近些年国内外的相关研究现状，并进行了总结与展望。关键词：声表面波传感器；无线收发；信号处理中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)12-0001-04R1～esearCn1ProgressOltiltwi●relessPassl●vesurfaceacousticwavesensorYETao，JINHao，DONGShu—tong，WANGDe—miao(DepartmentofInformationScience&ElectronicsEngineering，Zh~iangUniv

3、ersity，Hangzhou310027，China)Abstract：Surfaceacousticwave(SAW)sensorisakindofwirelesspassivesensor，whichhasadvantagesofpassivesensingandsuitableforharshenvironmentsthatcommonsensorscannotrealize．StructurecharacteristicsandprincipleofSAWdevicearereviewed，andkeytechn

4、ologiessuchasRFsignaltransceiverandsignalprocessingaremainlyfocusedon，aswellasrelatedresearchstutusinrecentyearshomeandabroadisreviewedandsummaryandprospectarecarriedout．Keywords：surfaceacousticwave(SAW)sensor；wirelesstransceiver；signalprocessing0引言成电磁波和声波之间的互换；声波

5、产生后沿压电基片表面无线传感器可分为有源、无源两类。有源无线传感器传输；反射栅用来反射声表面波。叉指换能器和反射栅的常用外接电源或内置电池等方法为传感器供能；无源无线结构比较简单，制备工艺相对成熟，常由金属气相沉积和光传感器的工作能量则来自对电磁波信号的接收储能。在原刻工艺制作而成。根据声波不同的传输过程，声表面波器理方面，声表面波(SAW)传感器的传感信号变化直观、简件分为延迟线型和谐振型；压电基片的不同也会影响声波单；在制作方面，声表面波传感器的工艺技术与半导体工艺传播。声表面波器件多样化的发展主要体现在以上2个方兼容

6、。因此，声表面波传感器在物理、化学、生物等测量领面。域中有极大的前景，也已经取得了广泛的应用。1．2延迟线型声表面波无线无源传感器分为射频信号收发模块和声在延迟线型声表面波器件中‘，叉指换能器将接收的表面波器件两部分。射频信号收发模块完成问询信号的产电磁波信号转换为声表面波信号，该声波信号从叉指换能生发射和对声表面波器件反射信号的接收处理过程。声表器一端向设有声表面波反射栅的另一端传播，经该反射栅面波器件完成将问询信号转换为声波信号，再将声波信号反射后，声表面波回到叉指换能器端，最后由其转换回射频转换为电磁波信号的过程。电

7、磁波信号，其结构特点如图1所示。1声表面波传感器结构1．3谐振型1．1基本组成在谐振型声表面波器件中，由叉指换能器转换的声声表面波器件在物理结构上主要由叉指换能器表面波信号在由一对反射栅形成的谐振腔中谐振，其谐振(IDT)、基片和反射栅三部分组成。叉指换能器⋯用来完次数和衰减时间与谐振腔的品质因数相关。在谐振过程收稿日期：2014-03—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(61204124)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2传感器与微系统第33卷为催化剂。该传感器在响应时间15S内可以测到实际值的90％，恢复时

8、间为2-3min，具有精度高，响应时间快等优点。DuXiaosong等人研发了一种用聚甲基硅氧烷材料(PMPS)作为敏感层的甲基膦酸二甲酯(DMMP)传感图1延迟线型声表面波器件器，其制备方法是在压电衬底上附上200m的聚甲基Fig1Delay·linetypeSAWdevices硅氧烷薄膜层。该传感器