在一些特殊的应用场合,对温度变量的测量会很困难,比如汽车轮胎内、高压开关柜的高电压强电磁环境中、人员不易靠近或进入的地方。而传统的用温度计的测量方式早已不能满足当前需求,所以采用无源无线的测量方式应运而生。在这种环境下,无源无线声表面波(SAW,Surface Acoustic Wave)测温技术得到了迅猛的发展。但是,当前的无源无线声表面波温度采集器大多存在着电路结构复杂,SAW传感器尺寸过大的问题,给应用的推广带来了困难。本文首先研究了声表面波的产生和传输原理,进而介绍了SAW谐振器内部的组成结构和工作原理。通过对SAW谐振器的研究了解了它的温度频率关系,为设计SAW温度采集器提供理论依据。在国内外研究人员对SAW温度采集器多年研究的基础上,本文设计了一种电路结构简单,只采用一次变频结构的硬件电路,并通过阻抗匹配电路和选择合适的天线设计了小型化的SAW温度传感器。同时,建立SAW传感器模型,进行仿真。最后对温度采集器进行了性能测试。主要研究内容包括:1.研究了延迟型声表面波谐振器和谐振型声表面波谐振器的区别和特点。详细分析了谐振型声表面波谐振器的结构和温度频率特性,为后续设计提供理论依据。2.研究并设计生成激励信号的发射电路。使用直接数字频率合成技术和锁相环分别产生高精度的扫频信号和本振信号;设计了混频电路,混频后得到本文需要的433.9MHz的扫频激励信号;研究集总参数带通滤波器的设计,并用ADS(Advanced Design System)设计仿真了带通滤波器,滤除混频后的差频信号和多次谐波信号;设计了两级功率放大电路,增大采集器的作用距离。3.研究并设计接收回波信号的接收电路。在接收电路部分设计了低噪声放大器,在保证低噪声的条件下,放大接收信号的功率;研究功率检测技术,设计了功率检测电路,对比回波信号的功率,最大功率对应的频率就是谐振频率,依据温度频率关系,即可得到环境温度值;研究并设计了50欧姆微带线,减少信号在传输线上的功率损耗。4.设计整体软件实现方案。设计程序实现了DDS(Direct Digital Synthesizer)扫频信号输出;配置锁相环寄存器,实现本振信号的精确输出;设计了ADC程序,实现模拟功率值到数字的转换。5.研究了电磁兼容技术,优化了PCB(Printed Circuit Board)设计;根据SAW传感器的等效电路,用MATLAB仿真SAW传感器的频谱特性和响应特性,结果显示SAW传感器具有良好的灵敏度;最后对采集器进行了测试,结果表明,采集器可以输出功率为17.6dBm的精确扫频信号,接收电路性能良好,可以正确采集到温度信息。