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物联网的兴起推动了传感器的发展,新型无线传感器成为研发热点。而现今成熟的电抗传感器如要实现遥测功能,必须连接复杂的有源接口组件,由此限制了电抗传感器在物联网领域的广泛应用。声表面波无源无线接口电抗传感器由电抗传感器通过匹配网络与声表面波器件相连,电抗型传感器的阻抗变化借助匹配网络使声表面波器件的谐振频率发生变化,并通过天线发射出去,就能使电抗传感器获得无线遥测功能,发展出一类新型无线传感器。它不仅具有电抗传感器的普适性,也具有声表面波器件的无源无线和严酷环境应用优势。 首先,论文介绍了基于声表面波谐振器的无源无线接口电抗传感器的相关理论,包括:声表面波谐振器的结构特征参数、等效电路以及回波特性;匹配网络的作用以及如何选择;电抗型传感器的分类以及各自的特点;陶瓷芯片天线特征参数及其PCB布局;声表面波单端接口电抗传感器的结构与工作原理,声表面波双端接口电抗传感器的结构特点、工作原理以及应用意义;改进的阻抗匹配方法的优势、史密斯圆图理论以及阻抗匹配的相关性能参数。 然后,针对声表面波谐振器的结构以及等效电路特点,论文对矢量网络分析仪进行误差校准;在此基础上,测试声表面波器件的反射系数S11并结合MATLAB数值计算可以实现对声表面波等效电路参数的提取;结合改进的阻抗匹配网络设计方法,分别算出了T型和π匹配网络参数,并进一步分析了驻波比、回波能量以及最终中心频率的变化。分析结果可以很好地指导实际匹配网络电路的制作。 在上述理论计算的基础上,论文先测试了声表面波器件自身的电参数特性。根据改进的阻抗匹配方法,分别进行T型和π型匹配网络的阻抗匹配,实验表明计算值可用于指导实际标称值。根据T型和π型两种不同的匹配网络实际制作与封装了两组单端声表面波接口组件,并测试和分析了这两组接口组件的有源传感响应,总结了π-CLC和T-CLC的使用优势及其用途;再进一步通过π-CLC型声表面波接口组件进行无线传感响应,分析了距离变化和其他环境因子以及自身设计的缺陷对无线测试的影响,从而提出双端声表面波接口电抗传感器设计的必要性。通过有源差频测试、驻波比测试以及无线传感测试验证了双端SAWR接口电抗传感在无线测试中的优势,表明了其设计的有效性。根据T-CLC的传感特性,设计并分析了电容位移型传感器对双端声表面波接口组件频率的影响,验证并拓展了双端声表面波接口电抗传感的应用。 最后,对论文的主要工作进行了总结,归纳出论文的特色与创新,指出论文的不足并进行了未来工作的展望。