一种声表面波无线传感器阅读装置的制作方法

本实用新型涉及一种声表面波无线传感器阅读装置，属于传感器领域。

背景技术：

无线传感技术是物联网和无线传感网的基础。声表面波传感器件构成的无源无线传感系统具有纯无源、抗高低温等恶劣环境的显著优点，是目前应用广泛的无线传感技术之一。

谐振型声表面波(SAW)传感器可用于温度、压力、气体、湿度等物量的检测。这种传感器可以无源无线数据传输。但作为一种无源无线传感器，其传感信号弱、持续时间短。这类传感器的读取要采用类似脉冲多普勒雷达的机制。因为这些原因，导致声表面波无源无线阅读器体积较大，不易安装，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种体积小巧、成本较低的声表面波无线传感器阅读装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种声表面波无线传感器阅读装置，包括外壳，所述外壳内设置有平行的上电路板和下电路板，所述上电路板上从左往右依次设置有通信模块、信号发射模块和天线模块，所述下电路板上从左往右依次设置有信号处理和控制模块和信号接收模块，所述外壳的左右侧面分别设置有电源和通讯接口和天线接口，所述信号发射模块的输出端和所述天线模块的输入端相连，所述天线模块的输出端和所述信号接收模块的输入端相连，所述信号接收模块的输出端和所述信号处理和控制模块的输入端相连，所述信号处理和控制模块的控制端分别与所述信号发射模块、天线模块和信号接收模块的控制端相连。

所述信号处理和控制模块包括数字信号处理器、控制逻辑和模数转换器ADC。

所述信号发射模块包括频率合成器、带通滤波器和功率放大器。

所述信号接收模块包括射频前端滤波器、低噪声放大器和I/Q解调器。

所述上电路板下电路板为PCB线路板，两层PCB线路板之间通过引脚连接。

所述天线模块采用PIFA平板天线。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种声表面波无线传感器阅读装置，通过在电路设计、电路布局和结构设计方面进行一些优化，可使读取装置具有体积小巧、成本较低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种声表面波无线传感器阅读装置的结构框图；

图2为本实用新型的一种声表面波无线传感器阅读装置的结构示意图；

图3为本实用新型中信号处理和控制模块结构示意图；

图4为本实用新型中信号发射模块结构示意图；

图5为本实用新型中信号接收模块结构示意图。

图中附图标记如下：1-信号处理和控制模块、2-信号发射模块、 3-天线模块、4-信号接收模块、5-通信模块、6-外壳、7-上电路板、 8-下电路板、9-电源和通讯接口、10-天线接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图2所示，一种声表面波无线传感器阅读装置，包括外壳6，外壳6内设置有平行的上电路板7和下电路板8，上电路板7和下电路板8为PCB线路板，两层PCB线路板之间通过引脚连接，实现装置整体小型化设计。上电路板7上从左往右依次设置有通信模块5、信号发射模块2和天线模块3，下电路板8上从左往右依次设置有信号处理和控制模块1和信号接收模块4，外壳6的左右侧面分别设置有电源和通讯接口9和天线接口10。

如图1所示，信号发射模块2的输出端和天线模块3的输入端相连，天线模块3的输出端和信号接收模块4的输入端相连，信号接收模块4的输出端和信号处理和控制模块1的输入端相连，信号处理和控制模块1的控制端分别与信号发射模块2、天线模块3和信号接收模块5的控制端相连。

如图3到图5所示，信号处理和控制模块1包括数字信号处理器、控制逻辑和模数转换器ADC，用于接收并处理信号接收模块发送的信号；信号发射模块2包括频率合成器、带通滤波器和功率放大器，用于生成调频信号，并对调频信号进行放大后发送至天线模块3；天线模块3用于发送信号发射模块2传来的信号，并接受传感器的回波信号；信号接收模块4包括射频前端滤波器、低噪声放大器和I/Q解调器，用于接收天线模块3发送的传感器回波信号，并将信号解调后发送给信号处理和控制模块1；通信模块5用于和其他设备之间进行数据传递，将采集到的传感器数据发送给终端。优选地，天线模块3 采用PIFA平板天线，具有信号强、收发一体等优点。

本实用新型的工作过程为：

步骤1：信号处理和控制模块1控制信号发射模块2产生查询信号，信号发射模块2中的频率合成器先发出信号，经带通滤波器产生需要的激励信号，再通过功率放大器提高输出功率，最后传给天线模块3；

步骤2：查询信号通过天线模块3到达外界的声表面波传感器；

步骤3：传感器上的谐振器被查询信号激励并达到稳态，激励结束后，传感器发出回波信号；

步骤4：回波信号由天线模块3接收并送入信号接收模块4，信号经过射频前端滤波器后被低噪声放大器放大，放大后的信号进行 I/Q解调送入信号处理和控制模块1；

步骤5：信号处理和控制模块1对传感器的回波信号进行频率估计，获得传感器上谐振器对应的频率和幅值，经过分析得到传感器对应的传感量的值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。