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