[实用新型]一种声表面波反射型延迟线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于无线压力传感器中的声表面波(Surface Acoustic wave：SAW)反射型延迟线(以下简称SAW反射型延迟线)，特别是涉及一种具有控制电极宽度单向单相换能器结构与短路栅反射器的SAW反射型波延迟线。

背景技术

基于安全性的理由，汽车轮胎压力监控系统(Tire pressure monitor system：TPMS)将成为目前发展最快的汽车电子应用。近年来，SAW技术开始应用到这种无线TPMS系统之中，相对于其他类型的无线压力传感器，其主要优点是传感器器件本身绝对无源，不需要电池供电，质量与体积小，已开发出来出的实验传感器仅5g左右，可以在高温等恶劣环境下工作。因此SAW模式成为当前TPMS发展的一种重要发展趋势。目前大致有两种SAW器件结构应用于TPMS系统：一种是单端对SAW谐振器模式，通常采用两个单端对SAW谐振器，其基本原理是将一个单端对谐振器置于振动基片上所谓振动膜拉伸区域(一般位于振动膜的中心位置)作为压力检测，而另外一个谐振器则置于压力检测区域之外的振动膜边缘位置，作为对压力检测的温度补偿。由于外围压力环境的变化引起振动膜弯曲变形与表面应用/应变的分布发生改变，导致SAW速度的线性变化，从而引起传感器频率变化，以此实现对外围压力的无线检测，并通过频率差分输出模式来对外围环境温度变化进行补偿。然而，由于SAW谐振器谐振频率的高温灵敏度，系统输出信号将受到射频通道的谐振部分、天线与匹配网络的严重干扰。还有，由于压力检测的谐振器与温度补偿谐振器难以处于同一方位，这样，由于基片表面的热梯度误差不可能完全有效实现温度的补偿效应。目前，一种SAW反射型延迟线结构开始应用于无线压力检测，这种器件通常由一个压电基片，与采用半导体平面工艺制作的一个叉指换能器与沿声波传播方向设置的若干反射器(其反射器数目取决于实际应用)组成。

作为例子，现有技术中所报道的应用于TPMS中的采用SAW反射型延迟线的SAW无线压力传感器如图1a所示(文献1：“H.Scherr et al，“Quartz pressure sensor based on SAW reflective delay line”，in Proc.IEEE Freq.Contr.Symp.，1996，pp.660-664”中所记载)。这种压力传感器由一个SAW反射型延迟线1，封装底座9以及SAW反射型延迟线1与封装底座9由黏合剂8密封形成的具有参考压力的密封腔10。

作为例子，常规结构的应用于TPMS的SAW反射型延迟线1，它由压电基片和沿声波传播方向设置的三个反射器组成，如图1b所示，其中3为压电基片，4为叉指换能器，5，6和7为三个反射器，换能器4与三个反射器之间的距离根据压电基片尺寸大小以及时延要求来确定。