一种集成式的声表面波无线温度传感器

摘要

本发明涉及一种集成式的SAW无线温度传感器，包括在压电基片上制作一个具有EWC/SPUDT结构的叉指换能器与11个短路栅结构的反射器，由EWC/SPUDT通过无线天线接收来自于无线读取单元所发射的电磁波信号，并转换成声表面波，在压电基片表面沿个反射器方向传播，并分别由所述的个反射器所反射，反射的声波通过EWC/SPUDT2重新转换成电磁波信号，由无线天线传回无线读取单元，并通过信号处理方法，以评价时域响应的相位变化来实现对温度的检测。为降低反射器之间的多次反射，该SAW反射型延迟线的11个反射器分为两路，一路8个器件用于8位电子标签，另外1路3个反射器，用于温度检测；并通过调节反射器电极数来获得均一响应的时域S11反射峰。

主权项

一种集成式的声表面波无线温度传感器，包括SAW反射型延迟线(11)；所述的SAW反射型延迟线(11)由一压电基片(9)，和在所述的压电基片(9)上沿声波传播方向，在上下两边涂覆出的两条导电膜(10)，和所设置的一个换能器(2)与反射器组成；其特征在于：还包括表面贴装元件(12)、吸声胶、阻抗匹配网络(13)、无线天线(14)和读取单元(17)，以及在该压电基片(9)设置的反射器为11个；所述的压电基片(9)为一块Y向旋转41°沿X方向传播的铌酸锂基片；并且选择在所述的压电基片(9)长边的一端，沿表面的上下两边涂覆出两条导电膜(10)，在所述的两条导电膜(10)中间设置第一吸声胶(18)，所述的换能器(2)沿导电膜(10)的末端设置；还在所述的压电基片(9)的另一端设置第二吸声胶；所述的换能器(2)为控制电极宽度单相单向换能器；该换能器(2)由2个以上叉指电极对(31)，及在每2个叉指电极对(31)之间设置一电极宽度为1λ/4的反射电极(30)组成，其中λ为声波波长；所述的反射电极(30)与所述的叉指电极对(31)之间的距离为3λ/16，所述的叉指电极对(31)由两个1λ/8宽度的电极组成，所述的叉指电极对(31)和所述的反射电极(30)由铝制做；所述的11个反射器为短路栅反射器，其中，所述的每一个短路栅反射器由至少2个1λ/4宽度的电极组成；所述的11个反射器分成两路设置，一路用于电子标签，由8个大小、间距相等的短路栅反射器一字排列组成；另外一条路径用于温度检测，由3个短路栅反射器组成，设置位置在沿用于电子标签的8个短路栅反射器中的最后一个反射器的下面一字排列组成；所述的SAW反射型延迟线(11)的换能器(2)的输入端N1与所述的无线天线(14)的信号端N3之间的连接电路中连接一个串联电感(32)，所述的串联电感(32)与所述的无线天线(14)的信号端N3之间的连接电路中连接一个接地的电感(33)；该无线天线(14)的接地端N4与所述的控制电极宽度单相单向换能器(2)的接地端N2电连接，以此实现SAW反射型延迟线(11)与无线天线(14)之间的阻抗匹配；所述的表面贴装元件(12)具有10个管脚，用于SAW无线温度传感器的密封封装，形成对SAW反射型延迟线(11)的换能器(2)、11个反射器的电极以及压电基片(9)表面的保护，并完成SAW反射型延迟线(11)与阻抗匹配网络(13)的电连接；通过所述的无线天线(14)接收来自于所述的读取单元(17)发射的电磁波信号(15)，通过所述的控制电极宽度单相单向换能器(2)转换成SAW，并沿压电基片(9)表面传播并被11个反射器部分反射回该控制电极宽度单相单向换能器(2)，重新转换 成电磁波信号(16)，并通过无线天线(14)传回读取单元(17)，由于外围温度的变化也引起声波速度的变化，从而导致SAW反射型延迟线(11)的时域相位响应，通过读取单元(17)予以评价以实现对温度的实时检测。