谐振型声表面波无源无线温度传感器件优化

摘要

本文利用有限元方法开展了一种基于声表面波(surface acoustic wave, SAW)的单端对谐振型温度传感器件的优化设计。利用参数化扫描方法,对YX石英晶体(YX-Quartz)表面SAW传播模态、导纳特性等进行分析,得到电极相对膜厚为1.5%时,器件具有最小损耗。同时结合等效电路模型,提取优化后器件的电学参数。在此基础上,实验制备出工作频率为436.56 MHz的谐振型SAW温度传感器件,测试品质因子达9 000,其频率温度系数为9.009 kHz/℃,线性度为5.506 9×10^(-5)%。结合射频读取模块,搭建了无源无线温度测试平台。实验结果显示全温范围(-20℃~120℃)内测温精度优于±2℃。