陀螺仪是广泛应用在汽车导航和武器制导领域的重要部分,而基于表面声波陀螺的惯性器件相对于传统的MEMS振动陀螺具有抗冲击能力强、高可靠性和低成本等优势。本文基于惯性力作用下的材料中表面声波特性的变化规律,利用COMSOL软件对表面声波陀螺的谐振器结构进行了仿真,利用光刻技术对表面声波陀螺进行了制备和性能检测与分析。得到以下结论:(1)表面声波特性的研究,首先通过理论分析与MATLAB仿真,得到表面声波的波速随旋转角速度的增大而减小。其次,结合COM理论模型,对叉指换能器结构进行分析,利用COM参数和P矩阵推导出导纳特性。(2)根据波速与旋转角速度的变化关系,利用有限元分析软件对基于128°YX-LiNbO3的表面声波谐振器结构进行了多物理域耦合建模与仿真,提取了对称模态和反对称模态的变形图,计算出128°YX-LiNbO3的表面声波相速度是3917m/s和机电耦合系数是4.71%。针对128°YX-LiNbO3的表面声波谐振器的频率特性,分析得到,器件结构中随着叉指换能器的敷金比的逐渐增大,对称模态与反对称模态的特征频率逐渐减小;压电基底的厚度在大于一个波长时对特征频率影响较小;而金属电极厚度每增加10nm和厚度的均匀性每变化1nm,对称模态的特征频率基本保持不变,反对称模态的特征频率变化0.002MHz。(3)通过频率响应分析,获得电导、导纳与频率之间的关系图。加入旋转角速度,得到频率随旋转角速度的变化关系呈线性关系。(4)利用光刻技术和磁控溅射制备测得金属膜层的平均厚度在为150nm,金属电极宽度为12.555μm,频率响应为81.6MHz。由此制作的新型表面声波陀螺沿X轴方向的灵敏度为 100.44 Hz/deg/s。