用于金屬狹縫中作用力監(jiān)測(cè)的SAW信號(hào)傳輸天線研究.pdf

1、在許多作用力傳感器應(yīng)用的特殊場(chǎng)合比如高溫、高壓或非常狹窄的極端環(huán)境中，傳感器與信號(hào)處理單元之間無(wú)法直接通過(guò)有線連接進(jìn)行信號(hào)傳輸，必須通過(guò)無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)通信。SAW無(wú)源傳感器有著良好的聲電相互轉(zhuǎn)換和高效儲(chǔ)能特性并且體積較小，可以滿足金屬狹縫間作用力的測(cè)量需求。
　　天線作為SAW信號(hào)傳輸?shù)娜肟诤统隹谥苯記Q定了傳輸性能的好壞，在金屬環(huán)境背景下實(shí)現(xiàn)SAW信號(hào)的無(wú)源無(wú)線傳輸，對(duì)狹縫中的作用力進(jìn)行測(cè)量，有著重要實(shí)際應(yīng)用意義。本文圍繞課題應(yīng)用

2、的金屬環(huán)境背景，針對(duì)SAW信號(hào)的無(wú)線傳輸展開研究。具體工作內(nèi)容如下：
　　首先對(duì)SAW信號(hào)傳輸系統(tǒng)的工作鏈路進(jìn)行了分析，得到了天線在傳輸系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)正常工作的最小增益為0.72dBi；接著分析了各類電小天線的適用特點(diǎn)，結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng)中抗金屬、低剖面的要求，選擇微帶天線作為天線小型化的形式。
　　針對(duì)SAW傳感器信號(hào)的傳輸，分別研究了高介電常數(shù)、短路加載技術(shù)、曲流開槽技術(shù)對(duì)微帶天線小型化性能的影響，確定了加載一根短路探針且在輻

3、射貼片表面開 S型槽的微帶天線小型化方案，選擇微帶線饋電的方式并設(shè)計(jì)了饋線，提出了工作在990MHz下的倒F形微帶天線結(jié)構(gòu)模型，在理論分析的基礎(chǔ)上對(duì)短路加載、曲流開槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)分別進(jìn)行了仿真研究，驗(yàn)證了結(jié)論并通過(guò)仿真分析優(yōu)化了天線尺寸。
　　研究了接地板尺寸的變化對(duì)天線輻射性能影響，將天線的接地板與金屬狹縫外的金屬部分集成，通過(guò)改變輻射貼片的開槽長(zhǎng)度，以適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境金屬尺寸，解決因天線接地板尺寸減小使天線性能惡化的問(wèn)題。設(shè)計(jì)的