谐振型声表面波传感器在一个或多个叉指换能器（IDT）的左右两边对称等间距分布的反射栅阵形成谐振腔，典型的结构式有单端口和双端口结构。谐振的特点是传感器在与谐振器激励信号的频率相同或接近本身固有频率时的响应最大。因此利用声表面波谐振器良好的频率选择性直接测量反映器件的固有频率的谐振频率，从而对被测量进行精确的测量。

延迟型能利用延迟时间进行编码，构成较大规模的阵列传感器，但是传感距离较短；谐振传感器的品质因数较延迟型器件高很多，损耗极小，更适应于远距离的无源无线遥感。本文所研究的是谐振型传感器。

声表面波传感器具有非接触、快速、无电源、成本低等优点，缺点是测量的精度不高，且发射回信号的强度很小，抗干扰能力不强。但是TPMS只是一个警报系统，只要精度达到使用要求即可，即应用实践中声表面波十分适合作为TPMS的传感器。

2.4  SAW传感器敏感膜片

平膜片是敏感压力的典型元件。对于膜片形状的选择，可分为长方形、正方形、圆和椭圆几种形状。对于SAW压力传感器，目前较为实用的是圆形膜片来感应外界压力。

由于石英晶体具有性能稳定，机械性能好，便于加工处理，机械强度高，弹性系数大，在冲击力作用下的漂移也很小，机械损耗小，机械品质因数高，具有很大的电阻率和较小的节点常数，易与外电路相匹配，生产质量高，适合大批量生产的优点，常常被选为SAW压力传感器敏感膜片的压电材料。但是由于它的机电耦合系数较小，影响了机械能—电能转化的效率。不过这不是SAW压力传感器的主要的设计难题。

2.5本课题研究的主要意义和内容

对TPMS的声表面波传感器而言，晶体膜片十分重要。

例如谐振型声表面波传感器，采用的是石英单晶体，外界温度的变化对其影响时比较大的，而采用双通道谐振器结构就可以实现温度补偿，即在同一压电膜片上制作两个SAW谐振器[1]。

石英膜片是ST-X材料（ST即ST切型，波沿X轴方向传播），所以谐振器的安放必须和X轴平行，即谐振器都安置在Y轴上。若石英膜片为圆形，则第一个谐振器安排在圆形石英膜片的中心，使谐振器与X轴重合；第二个谐振器安排在圆形石英膜片（Y轴方向）的边沿处是最理想的，但是考虑制作工艺等问题，将第二个谐振器安置在边沿处出现许多问题，故在谐振器图形不超出圆形石英晶体膜片外的条件下，尽可能的靠近边沿，同时还要注意到因谐振器图形过大，而将其安置在正负应力交界处或交界与边界之间，这样就可以提高整个传感器的敏感度。而要得到第二个谐振器的精确位置，首先要得到承受外载的石英膜片的应力分布。故石英晶体膜片的力学分析对压电传感器有着重要意义。

石英膜片的应力分布对声表面波感应器的设计有很大影响，所以本课题研究的主要内容是关于石英晶体膜片的力学分析。

本文选用厚度为0.33 mm、方形为1/2R*R和半径为R（默认值为6 mm）的操场圆形石英晶体膜片，圆形石英膜片的柱面则被固支（如图1阴影部分固支圆周），并在膜片的下方上施加大小P（默认值为0.1 Mpa）的均匀压力，