多层结构的声表面波器件因为能提供高声速模式，大的机电耦合系数，低的温度系数等优异特性，在传感、频率控制领域中获得广泛的应用。同时，由于一些新型声表面波模式的发现与应用，在压电基片的表面出现了波导层，敏感层，保护层等的结构，这就不可避免地对传统的声表面波器件的理论和模拟提出了挑战。因此，本文基于多层结构声表面波传感器的理论，通过无限长周期结构有限元/边界元方法和有限长结构的有限元方法两个方面进行了研究。　　 一方面，通过递归刚度矩阵方法，推导了包括金属层和液体层的多层结构的广义格林函数。利用广义格林函数对多层结构的声波传播特性进行了研究，重点讨论了波导层对能量分布影响和多波导结构的温度补偿，通过实验测试，使双波导层ST-90°X石英的温度系数降低到了10ppm以内。　　 在广义格林函数的基础上，针对多层结构栅阵的一个周期，以一定厚度基片为界将半无限基片分成两个部分，通过对无限基片部分进行边界元方法分析获得界面上广义位移和广义应力之间的阻抗矩阵；对另一部分有限厚基片、电极和波导层进行有限元分析得到有限元方程，将边界元的阻抗矩阵代入到有限元方程中，从而得到了结构的有限元/边界元分析结果。在周期结构的有限元/边界元分析的基础上，提取谐波导纳，进一步提取多层结构的COM参数，通过COM理论与P矩阵方法相结合，仿真了一个SiO2/36°-YX LiTaO3传感器结构，与实验测试结果基本吻合。　　 另一方面，通过有限元分析软件ANSYS进行延迟线型声表面波传感器仿真的研究。首先，针对一种检测氢气的Pd膜/YZ-LiNbO3延迟线传感器，建立了一种有效的二维模型，并结合气体吸附机理分析其频率响应。另外，对ZnO/XY-LiNbO3 Love波传感器建立简单的三维有限元模型，通过在正弦信号激励下，对应相位响应变化的分析，并得到了这种传感器的灵敏度约为45m2/kg。最后，对具有周期性结构的声表面波Love传感器采用了周期边界条件和一维近似，通过有限元方法分析了结构和材料参数对传感器的机电耦合系数和灵敏度的影响，给出了波导层优化的设计参数。