声表面波温度传感器天线设计与匹配技术

"对于无源谐振型SAW温度传感器，其工作原理是利用声表面波在传感器基片上的传播速度随温度变化的特性，通过测量声表面波的延迟时间来获取温度信息。这种类型的传感器无需外部电源，仅依赖于射频信号的能量传输，非常适合于远程和无线监测应用。 在设计SAW温度传感器测温系统时，天线设计是关键环节。读写器天线选用平面倒F天线（PIFA），这种天线结构紧凑，对周围金属环境不敏感，且具有良好的辐射性能，适合用于系统发射端。平面倒F天线通过调整馈点位置，可以实现与系统其他部分的阻抗匹配，确保能量的有效传输。 传感器端则采用法向模螺旋天线，这种天线具有小型化和全向辐射的特性，能够在各个方向上均匀接收信号，这对于无源传感器来说至关重要，因为它需要有效地捕捉到读写器天线发射的信号。法向模螺旋天线的匹配通过Smith v2.0软件进行优化，确保其阻抗与系统要求的50 Ω一致，从而保证信号的高效耦合。 在天线设计过程中，谐振频率的设定是另一项关键技术。谐振频率915 MHz的选择是为了满足无线通信的频率要求，同时考虑到该频段在电磁环境中的穿透力和干扰较小。通过仿真分析，确保了两者的谐振频率一致，驻波比小于1.5，这表明天线的辐射效率高，信号损失小。 此外，系统的整体设计还需要考虑信号的传输距离和抗干扰能力。由于电力设备接点的特殊环境，天线必须能在复杂电磁环境中稳定工作。平面倒F天线和法向模螺旋天线的组合，既满足了远距离传输的需求，又保证了信号的接收效率。 在实际应用中，SAW温度传感器测温系统不仅可以实时监测电力设备接点的温度，预防过热引发的安全问题，还可以广泛应用于其他需要远程无源监测的领域，如工业自动化、航空航天、医疗设备等。通过精确的温度数据，可以提前预警潜在故障，提高设备运行的可靠性和安全性。 总结起来，SAW温度传感器测温系统的天线设计是实现无线无源测温的关键，通过精心选择和优化的天线结构，实现了高效、可靠的信号传输，确保了在恶劣环境下的稳定工作。平面倒F天线和法向模螺旋天线的巧妙结合，以及精确的阻抗匹配和频率调谐，为整个系统提供了高效能和高精度的温度监测能力。"