[实用新型]声表面波谐振式传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及谐振传感器，特别是涉及一种声表面波谐振式传感器。

背景技术

声表面波(Surface Acosstic Wave，简称SAW)，是一种沿弹性基体表面传播的声波，任何固体表面都存在这种现象。某些外界因素(如温度、压力、加速度、磁场、电压等)对SAW的传播参数会造成影响，根据这些影响与外界因素之间的关系可以研制出测量各种物理、化学参数的SAW传感器。

谐振式传感器，是一种利用谐振元件把被测参量转换为频率信号的传感器，又称频率式传感器。当被测参量发生变化时，振动元件的固有振动频率随之改变，通过相应的测量电路，就可得到与被测参量成一定关系的电信号。

声表面波谐振式传感器由于其易集成、损耗低的特性，已广泛地应用于无线无源传感领域。传感器器件的损耗是传感器的重要指标，通常用品质因素(又称Q值)来反映，Q值越大器件损耗越小。为了提高传感器的Q值，通常情况下增加谐振式传感器的反射栅条。但由于每根反射栅条的反射率比较小，现有的声表面波谐振式传感器反射栅条通常会比较多，常高达几百根。因此现在声表面波谐振式传感器的尺寸比较大，且反射栅条的尺寸约占整个谐振式换能器的2/3。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有声表面波谐振式传感器尺寸大、反射栅数量多的问题，提供一种声表面波谐振式传感器。

一种声表面波谐振式传感器，其特征在于，包括压电基片、设置在压电基片上的叉指换能器、两组沟槽反射栅阵列以及天线，其中叉指换能器的电极外接至所述天线，两组所述沟槽反射栅阵列对称设置在所述叉指换能器的两侧，所述沟槽反射栅阵列包括多根平行设置的沟槽反射栅，多根所述沟槽反射栅的长度不相等，其中沟槽反射栅的长度变化符合加权函数方程。

本实用新型的声表面波谐振式传感器，采用沟槽反射栅，由于沟槽反射栅的反射率比较大，能有效减少反射栅数目，从而大大减少了传感器尺寸。另外，沟槽反射栅的长度不相等，采用长度加权的方式能有效抑制传感器的旁瓣高度，使得传感器抗干扰能力强。

附图说明

图1为本实用新型中声表面波谐振式传感器在一个实施例中的结构示意图；

图2为常规声表面波谐振式传感器的结构示意图；

图3为本实用新型的声声表面波谐振式传感器中沟槽反射栅和常规声表面波谐振式传感器中金属反射栅条颠倒比对结果图。

附图标记说明：

100-压电基片、200-叉指换能器、300-沟槽反射栅、400-传感器接收天线；

210-常规传感器压电基片、220-常规传感器叉指换能器、230-金属反射栅条、240-常规传感器接收天线。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种声表面波谐振式传感器，包括压电基片100、设置在压电基片上的叉指换能器200、两组沟槽反射栅阵列以及天线400，其中叉指换能器200的电极外接至所述天线400，两组所述沟槽反射栅阵列对称设置在所述叉指换能器200的两侧，所述沟槽反射栅阵列包括多根平行设置的沟槽反射栅400，多根所述沟槽反射栅的长度不相等，其中沟槽反射栅的长度变化符合加权函数方程。

具体地，在压电基片表面制作叉指换能器的金属电极，在金属电极的两侧采用半导体刻蚀工艺技术分别刻蚀出一组沟槽反射栅阵列，即两组沟槽反射栅以叉指换能器为中心呈对称分布，其中每一组沟槽反射栅阵列包括多个沟槽反射栅，多个沟槽反射栅之间平行设置(即多个沟槽反射栅之间相互平行，各个沟槽反射栅排列的倾角相同)，其中多个沟槽反射栅的长度不相等，其长度的变化满足加权函数方程。