飞机在高空飞行时,机身、机翼和发动机等部位可能会发生大面积的结冰,严重影响飞行安全。目前,常用的冰检测器件大多是接触式设备,无法安装在飞机的移动部位（螺旋叶片和螺旋桨）,且无法检测出积冰类型。Love波结冰传感器具有尺寸小、灵敏度高、抗干扰能力强和可通过天线收发等优势,可以在特定应用场景中使用,并且能够区分冰型,对冰厚较为精确地测量。因此研究Love波结冰传感器对于飞机的结冰探测具有重要意义。针对Love波器件的内部结构和性能优化,探索Love波器件对于结冰的预测和冰厚的检测效果,本文开展了对Love波结冰传感器的研究。首先,本文建立了Love波传感器的基本模型。利用COMSOL Multiphysics对电极厚度和波导层厚度对Love器件的影响进行了分析,得到了电极厚度、Si O2波导层厚度与器件中心频率的关系曲线。在原先模型上设计构造了多层波导层结构,仿真结果表明,Love波的能量会集中到波速更低的聚合物波导层之中,分析了多层结构器件工作时Love波的能量与振动情况,优化了内部结构。其次,基于仿真的设计参数,运用光刻和剥离法制备了声表面波延迟线器件。在延迟线器件上采用磁控溅射制备了Si O2波导层,制备出了Si O2单层Love器件,在单层器件基础上用匀胶法制备了SU-8光刻胶波导层,完成了多层结构Love波传感器的制备,器件的中心频率为248.62 MHz。分别测试了器件对液态水和湿度的响应特性,器件对于液态水和湿度的灵敏度分别为5 k Hz/mg和22.62 Hz/%RH。最后,用Love波结冰传感器对不同冰型和结冰厚度进行检测。实验结果表明,通过损耗的变化程度,器件能够区分出冰水混合物和完全结冰的状态,完全结冰后损耗达到最高;并且Love器件能够较为灵敏的感知结冰厚度地变化,冰层厚度每增加1 mm,器件的中心频率和插入损耗冰分别增加3.76 k Hz和2.29 dB。