基于衬底集成波导和缝隙电容谐振技术的微波传感器制造技术

基于衬底集成波导和缝隙电容谐振技术的微波传感器,该传感器在衬底集成波导的顶层金属层刻蚀出环形缝隙以等效为电容，并与衬底集成波导中心的金属化通孔等效的电感组成谐振结构，微流道芯片附着在衬底集成波导顶层金属层上。在衬底集成波导的顶层金属层的左右两侧各刻蚀有两条关于横轴对称的长条形凹槽，在凹槽外侧有数个金属通孔与围成矩形的数排金属通孔相连，这些金属化通孔连接着顶层金属层与底层金属层构成谐振腔。本发明专利技术将缝隙电容谐振技术与衬底集成波导相结合，利用缝隙电容处电场高度集中及微流道芯片可精准控制微量流体的优点，获得一个非侵入式、可重复使用、易于与其他平面电路集成的高灵敏度高精度传感器。

Microwave sensor based on substrate integrated waveguide and slot capacitance resonance technology

【技术实现步骤摘要】
基于衬底集成波导和缝隙电容谐振技术的微波传感器
本专利技术属于微波传感
，具体涉及适用于检测液态媒质的微波传感器。
技术介绍
对液态媒质的传感检测在各个学科及工业领域中都有非常广泛的应用与研究。现阶段对液态媒质的微波检测主要有谐振法、自由空间传输法等，相较于其他方法，谐振法所具有的高灵敏度、频点可控、检测方便、适用范围广等显著特点使其受到研究学者的极大关注与应用。对于传统传感检测技术所制造的传感器，其大体积、高成本、低精度、难于集成等缺点，本身就限制了它的应用。特别是在现代检测技术快速发展的局面下，现代测试系统趋于小型化、集成化、高精度、高抗扰，传统传感器更是难以胜任。从另一个角度来看，为了更好的令传感器产生作用，通常会将传感器置入大量的试验样品中，这种测试方式不仅会造成试验样品的污染，还存在试验样品大量浪费的缺陷。申请人之前曾专利技术了一种基于差分式衬底集成波导重入式谐振腔和微流控技术的微波传感器（专利文献号CN109781748A)，该传感器采用衬底集成波导重入式谐振腔作为谐振元件设计传感器，在每个谐振腔单体中嵌入微流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于衬底集成波导和缝隙电容谐振技术的微波传感器，其特征在于：所述微波传感器包括结合缝隙电容谐振结构的衬底集成波导（1）和固定在所述衬底集成波导（1）上的微流道芯片（2）；/n所述衬底集成波导（1）包括顶层金属层、中间介质层及底层金属层三层结构；在中间介质层的靠近边缘位置均分布有沿纵轴与横轴对称的多排连接顶层金属层与底层金属层的金属化通孔（1-1），横排和纵排的金属化通孔（1-1）一起围成矩形谐振腔；所述顶层金属层在平面上的左右区域各有一条关于纵轴对称的共面波导馈电线（1-2），被约束在关于横轴对称的横排金属化通孔内；/n所述衬底集成波导（1）在顶层金属层上表面的中心区域刻蚀有环形缝隙（...

【技术特征摘要】
1.一种基于衬底集成波导和缝隙电容谐振技术的微波传感器，其特征在于：所述微波传感器包括结合缝隙电容谐振结构的衬底集成波导（1）和固定在所述衬底集成波导（1）上的微流道芯片（2）；
所述衬底集成波导（1）包括顶层金属层、中间介质层及底层金属层三层结构；在中间介质层的靠近边缘位置均分布有沿纵轴与横轴对称的多排连接顶层金属层与底层金属层的金属化通孔（1-1），横排和纵排的金属化通孔（1-1）一起围成矩形谐振腔；所述顶层金属层在平面上的左右区域各有一条关于纵轴对称的共面波导馈电线（1-2），被约束在关于横轴对称的横排金属化通孔内；
所述衬底集成波导（1）在顶层金属层上表面的中心区域刻蚀有环形缝隙（1-4-1），形成缝隙电容，并与顶层金属层中心的金属化通孔（1-4-2）所等效的电感共同构成缝隙电容谐振结构（1-4）；
所述微流道芯片（2）固定在衬底集成波导（1）上，其底面有关于微流道芯片中心对称的单向导通微流道（2-1）；所述微流道（2-1）中间为环形流道，两端为对称的进出流道，形成中心对称图形；所述微流道的环形流道与环形缝隙的位置重合，在微流道（2-1）的起点和终点各有一个开放式通孔（2-3），两个通孔关于横轴对称，在其上方均对应装有管座（4）。


2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述缝隙电容谐振结构（1-4）的环形缝隙（1-4-1）的内径为4.6mm，外径为4.76mm，与环形缝隙（1-4-1）同圆心的金属化通孔（1-4-2）的内径为0.2mm。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，倪星生，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50