得益于聲表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)技術(shù)和半導(dǎo)體工藝技術(shù)的蓬勃發(fā)展,由于無(wú)線(xiàn)聲表面波傳感器非接觸、快速、無(wú)電源、抗干擾,易編碼,保密性好,成本低的特點(diǎn),越來(lái)越多的聲表面波器件被應(yīng)用在各種惡劣、封閉或者有毒的環(huán)境中。本文研究的無(wú)線(xiàn)聲表面波質(zhì)量傳感器對(duì)于微質(zhì)量的測(cè)量是聲表面波氣敏傳感器的基礎(chǔ)。本論文在充分了解聲表面波原理的基礎(chǔ)上,介紹了叉指換能器的?函數(shù)模型,脈沖響應(yīng)模型和等效電路模型,并利用改進(jìn)后的?函數(shù)模型對(duì)新型結(jié)構(gòu)的叉指換能器結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模及仿真,又利用了多條耦合器減少了器件的二階效應(yīng),并且在YZ鈮酸鋰作為壓電基片的基礎(chǔ)上,確定了三角形IDT結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)、延遲線(xiàn)長(zhǎng)度、質(zhì)量負(fù)載區(qū)大小,在matlab平臺(tái)上仿真了器件的組合聲路的頻率響應(yīng)。其中所設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)聲表面波質(zhì)量傳感器的工作中心頻率為109MHZ,插入損耗約為8.3dB,帶寬為7dB,旁瓣抑制為35dB,靈敏度達(dá)到44.084 KHz/ug,相比于規(guī)則型IDT結(jié)構(gòu)的器件有較好的工作范圍和旁瓣抑制性能,并完成了器件的版圖設(shè)計(jì)。然后分析了待測(cè)薄膜的厚度,電導(dǎo)率和環(huán)境溫度對(duì)器件的影響。最后由于壓電基片材料較高...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
第二章 聲表面波傳感器理論基礎(chǔ)
    2.1 聲表面波技術(shù)
        2.1.1 聲表面波簡(jiǎn)介
        2.1.2 叉指換能器的結(jié)構(gòu)與原理
        2.1.3 壓電材料
    2.2 聲表面波傳感器原理與結(jié)構(gòu)
    2.3 聲表面波延遲線(xiàn)結(jié)構(gòu)
        2.3.1 延遲線(xiàn)基本原理
        2.3.2 聲表面波延遲線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)
    2.4 聲表面波質(zhì)量傳感器的IDT理論模型
        2.4.1 δ函數(shù)模型
        2.4.2 脈沖響應(yīng)模型
        2.4.3 等效電路模型
    2.5 SAW器件的二階效應(yīng)
    2.6 聲表面波傳感器IDT基本結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
第三章 聲表面波質(zhì)量傳感器的設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 聲表面波質(zhì)量傳感器基片材料
    3.2 三角形叉指換能器的設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.1 改進(jìn)的δ函數(shù)模型
        3.2.2 三角形換能器結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)
    3.3 聲表面波的多條耦合器
    3.4 聲表面波質(zhì)量傳感器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
第四章 聲表面波質(zhì)量傳感器的仿真與特性分析
    4.1 聲表面波質(zhì)量傳感器的仿真
    4.2 聲表面波質(zhì)量傳感器的敏感機(jī)理
    4.3 聲表面波質(zhì)量傳感器的特性分析
        4.3.1 薄膜電導(dǎo)率和厚度對(duì)器件靈敏度的影響
        4.3.2 溫度對(duì)器件靈敏度的影響
第五章 無(wú)線(xiàn)聲表面波調(diào)理電路及無(wú)線(xiàn)模塊的設(shè)計(jì)
    5.1 SAW質(zhì)量傳感器振蕩電路的設(shè)計(jì)
    5.2 SAW質(zhì)量傳感器信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)
    5.3 SAW質(zhì)量傳感器無(wú)線(xiàn)模塊簡(jiǎn)述
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3936726