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声波技术和基于声波技术的元器件已经广泛应用于通信领域、自动控制领域、传感测控领域等近70年的时间。薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator,简称‘’FBAR"),是一种压电声波器件,以其极小的尺寸、功耗、成本,和极高的Q值、工作频率、灵敏度、分辨率、可承受功率容量,以及与CMOS集成电路工艺的兼容性,在不到二十年的时间里,占据了整个无线通讯场的应用领域。在传感器应用领域,单个FBAR或者FBAR阵列用于分子质量检测、生化检测(DNA检测、抗体抗原检测)、液体检测、气体检测、压力检测、形变检测、加速度和惯性检测、温度检测、紫外线检测、爆炸物检测等等领域。本文《基于薄膜体声波谐振器(FBAR)技术的无线传感集成系统研究》是国家高技术研究发展计划(863计划)课题、国家自然科学基金课题的主要研究内容,在该项目支持下完成四种基于薄膜体声波谐振器技术的无线传感集成系统。论文的工作成果和创新点主要包括:1、完成了传感器部分的FBAR样片的获取,包括:超净间自行制备、外协英国剑桥大学制备,和对现有高Q值的FBAR产品进行分离获取;研究了FBAR的制备工艺技术和分离、测试技术。2、研究了FBAR器件的温度特性补偿技术,提出并验证了一种新颖的基于FBAR的自适应阻抗近似匹配方法、进行温度补偿;并结合自动测试技术编写了“基于FBAR模型和阻抗近似匹配技术的FBAR自适应阻抗匹配虚拟仪器软件”,进行FBAR自适应阻抗近似匹配方法的实施,实现了FBAR的自动测试和自适应阻抗近似匹配,在同类文献中未见报导。3、采用电流重利用交叉耦合结构,设计了一款芯片级低功耗、低相位噪声FBAR CMOS振荡器,电压为900mV时功耗仅为1.8mW@1.878GHz,具有超低的相位噪声:-107dBc/Hz@10kHz及-135dBc/Hz@100kHz,整体FBAR CMOS振荡器的FoM为-238dBc/Hz,在同类文献中是领先水平。利用FBAR自适应阻抗近似匹配方法完成了FBAR振荡器的温度补偿,获得了谐振频率在1.8GHz以上、输出功率7dBm以上(功率温度系数0.43ppm).相位噪声在-117dBc/Hz@100kHz及-139dBc/Hz@1MHz以下、整体FBAR振荡器的FoM优于-190的FBAR振荡器,在同类文献中的等同工艺FBAR振荡器中是领先水平。4、设计和制作了基于FBAR振荡器的计数法频率读取电路系统,采用FPGA平台进行了仿真验证,完成了第一种基于薄膜体声波谐振器技术的无线传感集成系统。并基于SMIC(中芯国际)的0.18um CMOS工艺对基于FBAR振荡器的计数法频率读取电路系统进行了ASIC流片验证,读数精度达到1KHz,完成了第二种基于薄膜体声波谐振器技术的无线传感集成系统。5、提出并研制了新颖的基于混频法和FBAR振荡器的的高精度四混频器结构的频率读取电路系统用于FBAR传感信号处理电路,读数精度达到1Hz,完成了第三种基于薄膜体声波谐振器技术的无线传感集成系统,在同类文献中未见报导。提出和研制了新颖的基于FBAR频率读取电路系统的无线传感器网络节点电路射频前端的多级节能控制方法及装置,完成了第四种基于薄膜体声波谐振器技术的无线传感集成系统,在同类文献中未见报导。