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聲表面波傳感器能將信號(hào)集中于基片表面、工作頻率高，具有極高的信息敏感精度，能迅速地將檢測到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，具有實(shí)時(shí)信息檢測的特性；另外，聲表面波傳感器還具有微型化、集成化、無源、低成本、低功耗、直接頻率信號(hào)輸出等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)目前已經(jīng)形成了包括聲表面波壓力傳感器、聲表面波溫度傳感器、聲表面波生物基因傳感器、聲表面波化學(xué)氣相傳感器以及智能傳感器等多種類型。聲表面波是一種在固體淺表面進(jìn)行傳播的彈性波，具有多種模式，瑞利波是目前應(yīng)用的一種聲表面波。不同類型的聲表面波具有不同的特性，利用其制成的傳感器可適用于不同場合探測。濾波器的功能是通過電容、電感、電阻等電學(xué)元件組合來將特定頻率外的信號(hào)濾除，保留特定頻段內(nèi)的信號(hào)。肇慶聲表面諧振器r315

聲表面波器件一般使用壓電晶體 (例如石英晶體等 )作為媒介，然后通過外加一正電壓產(chǎn)生聲波，并通過襯底進(jìn)行傳播，然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。聲表面波傳感器中起主導(dǎo)作用的主要是壓電效應(yīng)，其設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮多種因素：如相對(duì)尺寸、敏感性 、效率等。 一般地，無線無源聲表面波傳感器的信號(hào)頻率范圍從40MHz 到幾個(gè)GHz。 圖2 所示為聲表面波傳感器常見的結(jié)構(gòu)，主要部分包括壓電襯底、天線、敏感薄膜 、IDT等 。 傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實(shí)現(xiàn)頻率的變化。珠海品質(zhì)聲表面諧振器生產(chǎn)企業(yè)聲表面波的傳輸速度比電磁波慢數(shù)個(gè)量級(jí)。

聲表面波技術(shù)是六十年代末期才發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，它是聲學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的一門邊緣學(xué)科。SAW,SurfaceAcousticWave,聲表面波，簡稱聲表，用這個(gè)技術(shù)做的濾波器稱之為聲表濾波器，即SAWF（SAWFilter）聲表面波技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)迅猛，其應(yīng)用領(lǐng)域從剛開始的雷達(dá)發(fā)展到現(xiàn)在幾乎遍及整個(gè)無線電通訊，特別是移動(dòng)通訊技術(shù)的高速發(fā)展，更進(jìn)一步地推動(dòng)了聲表面波技術(shù)的發(fā)展。聲表面波濾波器（SAWF）是利用壓電陶瓷、鈦酸鋇晶體、鈮酸鋰、石英等，具有壓電效應(yīng)的材料制成，是利用壓電晶體振蕩器材料的壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性制成的一種換能式無源帶通濾波器。當(dāng)晶體受到機(jī)械作用時(shí)，產(chǎn)生與壓力成正比的電場現(xiàn)象。具有壓電效應(yīng)的晶體，在受到電信號(hào)的作用時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生彈性形變而發(fā)出機(jī)械聲波，就可以把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)。這種聲波只在晶體表面?zhèn)鞑?，因此稱之為聲表面波。

目前，射頻濾波器是射頻前端領(lǐng)域中占比比較高的產(chǎn)品。伴隨頻段數(shù)的增多，濾波器價(jià)值在3G終端中占比33%提升到全網(wǎng)通LTE終端的57%。而到5G時(shí)代，濾波器應(yīng)用量將進(jìn)一步提升，并已經(jīng)超越PA成為整個(gè)射頻前端模塊市場中重要的組成部分。射頻濾波器可分為SAW和BAW濾波器兩種。SAW濾波器是一種沿著固體表面?zhèn)鞑ヂ暡?，它是由壓電材料和叉指換能器（Interdigitaltransducer，IDT）組成。IDT作為SAW濾波器的重要功能區(qū)，其主要作用在于能量轉(zhuǎn)換，即在輸入端將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波信號(hào)，在輸出端將接收的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出。兩種信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換依賴壓電材料，其特性是受到外界壓力時(shí)會(huì)發(fā)生變形，使晶體內(nèi)部原子間的距離發(fā)生變化，打破了原來正負(fù)電荷平衡，使晶體表面產(chǎn)生電壓。當(dāng)晶體兩端受到電壓時(shí)，晶體也會(huì)產(chǎn)生形變。SAW濾波器常用壓電材料有鉭酸鋰（LiTaO3）、鈮酸鋰（LiNaO3）、石英（SiO2）等。近年來國外已將聲表面諧振器片式化，重量只有0.2g。

由于電力設(shè)備是工作在高電壓、強(qiáng)負(fù)荷且長期不停電狀態(tài)下，對(duì)于測溫裝置的要求自然更高。運(yùn)行中高壓電力設(shè)備周圍分布有強(qiáng)電場，其溫度檢測傳感器必須具備無源或者自取能功能，才能保證電力設(shè)備的安全性。另外，電力設(shè)備間要求保持特定安全距離，故檢測裝置體積應(yīng)盡可能小。對(duì)于各種型號(hào)的電力設(shè)備均適應(yīng)安裝，以及設(shè)備維護(hù)周期應(yīng)盡量長，以保障電力設(shè)備長期不斷電運(yùn)行。研究人員研究了射頻能量收集技術(shù)在監(jiān)控電力系統(tǒng)溫度變化的可能性，同時(shí)還開發(fā)了一種基于射頻能源動(dòng)力的聲表面波溫度傳感器。該系統(tǒng)主要由一個(gè)雙通道的閱讀器和許多傳感器節(jié)點(diǎn)組成，傳感器的節(jié)點(diǎn)通過從閱讀器輸送的能量中獲得能量，而傳輸?shù)纳漕l能量作為打開傳感器從而避免數(shù)據(jù)相沖的喚醒信息。根據(jù)作者的分析，射頻能量收集技術(shù)是一種非常適用于電力設(shè)備的聲表面波傳感器技術(shù)?，F(xiàn)已制造出1.5GHzPDC用射頻聲表面諧振器，其插入損耗只有1.2dB。哪些是聲表面諧振器行價(jià)

。SAW被開發(fā)為各種傳感器。SAW傳感器是利用SAW器件作為傳感載體。肇慶聲表面諧振器r315

聲表面波是沿物體表面?zhèn)鞑サ囊环N彈性波。早在九十多年前，人們就對(duì)這種波進(jìn)行了研究。1885年，瑞利根據(jù)對(duì)地震波的研究，從理論上闡明了在各向同性固體表面上彈性波的特性。但由于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水平所限，這種彈性表面波一直沒有得到實(shí)際上的應(yīng)用。直到六十年代，由于半導(dǎo)體平面工藝以及激光技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量人造壓電材料為聲表面波技術(shù)的發(fā)展提供了必要的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。特別應(yīng)該指出的是，1965年，懷特(R.M.white)和沃爾特默(F.W.voltmer)在應(yīng)用物理雜志上發(fā)表了題為“一種新型表面波聲-電換能器―叉指換能器”的論文，從而取得了聲表面波技術(shù)的關(guān)鍵性突破。肇慶聲表面諧振器r315

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