分裂指结构延迟线型SAW压力传感器的设计文献综述

文献综述

本课题研究的意义和价值：

1.本课题研究的意义和价值：

随着通讯产业的不断发展，例如微波通信系统的卫星通信和光通信，移动通信系统的专用电话和专业通信网系统，都获得了迅猛的发展。这些移动通信系统的工作频率都己达到或超过1GHz。作为这些通信系统的关键器件，声表面波技术越来越重要。

声表面波技术是六十年代才发展起来的一门科学技术领域，是声学和电子学相结合的一门边缘学科。声表面波(SAW)压力传感器是一种新的频率输出式传感器，它是以SAW振荡器为基础，精心选择频控元件的基片切型，适当地设计敏感头结构，使其仅对压力敏感而对其它物理量不敏感。声表面波压力传感器与其它类型的压力传感器相比较，有很多优点：频率输出，省去A/ D变换而直接用于自动控制，这对用户来说是既方便又经济的最好选择；工艺制作先进，便于集成化和批量生产；产品重复性、可靠性好。随着微细加工技术的不断提高，成品率和性能将会越来越高，成本将不断下降，还可以做成多功能的传感器。至今己经成功研制出许多声表面波器件，如表面波卷积器、匹配滤波器、延迟线、声表面波带通滤波器等。

作为利用波传播特性的器件，延迟线是最自然的形式。延迟线分为两种：不改变传播波形或者脉冲特性的延迟性的非色散型，延迟时间随频率呈现行变化或者延迟时间随其它特性变化的色散型。声表面波非常适宜应用于色散延迟线。声表面波器件的无源、低插损、高频等特点，使得其成为目前900MHz-2.2GHz移动通信领域的三大关键移动部件之一。怎么实现系统优化的器件设计，怎样实现声表面波器件的优化测量成了我们需要进一步研究和解决的问题。

然而，传统的声表面波器件设计方法要么是手动设计，要么是利用一些子程序进行模拟，不能直接输出器件的版图，这样设计器件一方面设计周期长耗时，另一方面如果某处设计出错，将直接影响整个设计。因此本次毕业设计采用以Matlab软件为平台，使得系统更加完善正确。

2.本课题研究的现状及发展趋势：

目前，声表面波技术的发展速度十分惊人，很多电子元件工厂已经开始制造和生产声表面波器件。在国外，失效机理的研究已从定性分析转向定量建模和计算机模拟。在可靠性设计与预测技术方面，电路设计的可靠性最优化分析与仿真，以及基于各种失效机理模型的计算机辅助可靠性预测已逐步向应用方面发展。在我国，可靠性物理及应用技术研究与国际相比差距较大，估计综合差距约10-15年。

另外，国外对基于声表面波在微流控领域的研究已有不少成果报道，如新加坡学者T.D.Luong等人利用13 MHz声表面波在微流体内的声流效应研制出高通量微混合器，并对其进行了特性研究；德国学者K.Lange等人使用了一种新方法将声表面波生物传感器装置与试样室集成在一个微流体聚合芯片上；英国学者J.Rebound等人构造出一特殊声表面波声场进行微流体操作，对医学诊断的发展作出了贡献。近年来我国在该方面的研究已呈现出蓬勃发展的趋势，如上海交通大学韩韬等人在基于声表面波的微液滴驱动及无线声波辨识标签的分析和设计方面取得了较大突破；武汉大学Q.Zeng等人使用聚焦声表面波对微流道内的流体进行混合，同时将各部件集成于同一芯片上，并通过实验和数值仿真发现该方法相对于传统方法能够使流体混合更加有效。