声表面波(Surface Acoustic Wave,缩写SAW)器件在测量精确度、灵敏度、抗干扰能力等方面体现了较高的应用价值。随着应用范围的不断扩展和工作环境的日趋复杂,声表面波器件性能在许多方面的需求也在不断的提升。而在SAW器件设计过程中,对影响器件性能的设计方案的优化和外围电路的研究搭建都有着极为重要的意义。本文首先针对声表面波器件设计过程中部分方案实施优化,基于目前应用广泛的压电材料的缺陷,通过分析不同压电材料的性能,确定器件基底材料。使用有限元分析法对基底结构进行受力分析,确定边界条件,考虑到声表面波器件模拟仿真模型复杂、计算量大的问题,提出使用COMSOL软件进行建模与仿真,确定叉指换能器在基底材料上刻蚀的稳定区域,可以为器件基底多方面性能的研究以及其他种类SAW器件的设计方案提供有效且可行的仿真依据;随后对声表面波器件进行实验测试,测得器件的输出数据,围绕声表面波器件输入、输出数据间的关系进行研究,一方面基于线性回归思想,建立数学模型,并使用最小二乘法求解模型,完成声表面波器件输入和输出变量间函数关系的拟合;另一方面提出使用BP(Back Propagation)神经网络构建模型,使用多个样本的输入、输出数据实施训练,通过训练好的网络模型对SAW器件受到的载荷力做出预测,在两种方法对同一组样本数据在预测结果的整体以及局部精确度等方面的多次对比分析,验证使用BP神经网络处理声表面波器件输入、输出变量间关系的可行性以及在预测结果精确度方面对比最小二乘法展现出的优越性,最终的对比分析结果显示,本次构建的BP神经网络模型对于样本数据的处理在整体误差和局部误差方面比最小二乘法更小,具有更好的精确度,且具有较快的收敛速度,更适用于拟合SAW器件输入、输出数据间的关系。声表面波器件在实际工作环境中,高频信号稳定性、噪声干扰抑制以及测量灵敏度等方面性能的要求日趋提升,因此本文针对此次课题所制作出的SAW器件设计外围电路,围绕上述性能,基于反馈原理设计声表面波振荡电路;考虑到实际应用中高频信号难以测量的问题,采用混频检测法,分别设置检测、参考振荡电路,实现高频-中频信号的转化,降低测量系统的复杂性;由于混频后的信号存在高频谐波分量干扰,因此设计具有平稳增益、衰减带下降快的低通滤波电路,对混频器输出的信号进行处理,保留检测、参考声表面波振荡电路间频率信号的差值,并搭建整形电路将滤波电路输出的正弦波信号转化为方波信号以供处理器对器件所受微小压力进行识别。最后通过Multisim电路仿真软件进行仿真并分析结果,分析结果显示本次设计的外围信号检测电路在SAW器件的测量中能够表现出良好的性能。