时域加窗技术改进无源无线SAW传感器测试研究.pdf

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1、8传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第3期A,DOI:10.t3873/J.1000—9787(2015)O3-0008-03研究与探讨时域加窗技术改进无源无线SAW传感器测试研究邓森洋,张万里,彭斌,郭珂君,蒋中东,曾义红(电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054)摘要:无源无线声表面波(SAW)传感器能工作在十分恶劣的环境中监控温度、应变、扭矩等因素的变化。利用无线测试传感器的群时延特性能方便地获得SAW传感器的谐振频率。但在一些复杂的环境中无线测试时会遇到环境反射的问题,此

2、时测试的群时延曲线会产生畸变,不利于提取SAW传感器的谐振频率。利用测试群时延特性的方法搭建了测试系统,对测试结果使用了时域加窗技术。结果表明:时域加窗技术能够有效抑制环境反射对群时延的影响,这对于提高无源无线SAW传感器实际应用中的信噪比具有重要的意义。关键词:无源无线SAW传感器;时域加窗;群时延;环境反射中图分类号:TN98文献标识码:A文章编号:1000-9787(2015)03-0008-03—ResearC1n0nt·i●mec1Iomai‘nw●ind1owi-ngt·eclhn●iquel●n●lmProvi●ngpassivewirelessSAWsensor

3、measurementDENGSen—yang,ZHANGWan—li,PENGBin,GUOKe-jun,JIANGZhong-dong,ZENGYi-hong(StateKeyLaboratoryofElectronicThinFilmsandIntegratedDevices,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,China)Abstract:Wirelesspassivesurfaceacousticwave(SAW)sensorcanbeoperatedinveryharshen

4、vironmenttomonitorchangeoftemperature,strain,torqueandotherfactors.TheresonantfrequencyofSAWsensorcanbeobtainedbygroupdelaycharacteristicsofwirelessmeasuringsensor.However,unexpectedenvironmentalreflectionproblemwilloccurinwirelessmeasurementinsomecomplexenvironments,whichresultsinmeasuredgr

5、oupdelaycurvebecomesdistortedanditisdifficulttoextractresonantfrequencyofSAWsensor.MeasurementsystemissetupbymeasuringthegroupdelaycharacteristicsoftheSAWsensor,andtimedomainwindowingtechniquehasbeenappliedtocorrectthemeasurementresults.Theresultsshowthatinfluenceofenvironmentalreflectionong

6、roupdelaycanbeeffectivelysuppressedbyusingtimedomainwindowingtechnique,whichisimportanttoimprovethesignalnoiseratioinpracticalapplicationofpassivewirelessSAWsensor.Keywords:passivewirelessSAWsensor;timedomainwindowing;groupdelay;environmentalreflection0引言统提取传感器信息。因此,从包含大量噪声的信号中提取基于声表面波(SAW)谐

7、振器的无源无线传感器由于出传感器信号,对无源无线SAW传感器的应用具有重要的具有高Q值、成本低、无源无线等特点,可以用于无线检测意义。恶劣环境中的温度、应变、扭矩、压强等因素的变化情本文基于检测群时延的方法,搭建了无线SAW传感器况J。收发系统是无源无线SAW传感器应用的关键之的测试系统,通过矢量网络分析仪(简称矢网)无线测试了SAW传感器的谐振频率,研究了时域加窗技术在信号处理一。激励信号通过系统的收发天线辐射到空间中,传感器中的作用,结果表明:该技术能有效抑制环境反射噪声。被无线激励后再

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