一种基于微带天线的高灵敏电场传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于微带天线的高灵敏电场传感器，包括：基底层、加热层、第一微带天线、有机共轭聚合物材料部、第二微带天线、第一施力部、第二施力部，加热层置于基底层上，第一微带天线置于加热层上，有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部置于第一微带天线上，第一施力部和第二施力部分别固定连接有机共轭聚合物材料部的两端，有机共轭聚合物材料部的表面设有凹坑，第二微带天线为弯曲状，第二微带天线与凹坑贴合地固定在凹坑内；通过第一施力部和第二施力部施加压力，从而导致第二微带天线弯曲。本发明专利技术能够实现更高灵敏度的电场探测，在电场传感领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微带天线的高灵敏电场传感器
本专利技术涉及电场传感领域，具体涉及一种基于微带天线的高灵敏电场传感器。
技术介绍
电场的测量不仅对导弹、航空器、火箭发射等军工意义重大，而且对城市环境污染、炼油厂、超净实验室、储油站等民用地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的灵敏度低，探索基于新原理的电场探测技术对提高电场测量的灵敏度具有重要意义。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于微带天线的高灵敏电场传感器，包括：基底层、加热层、第一微带天线、有机共轭聚合物材料部、第二微带天线、第一施力部、第二施力部，加热层置于基底层上，第一微带天线置于加热层上，有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部置于第一微带天线上，第一施力部和第二施力部分别固定连接有机共轭聚合物材料部的两端，有机共轭聚合物材料部的表面设有凹坑，第二微带天线为弯曲状，第二微带天线与凹坑贴合地固定在凹坑内；应用时，通过第一施力部和所述第二施力部施加压力，从而导致第二微带天线弯曲。更进一步地，第一微带天线为平面。更进一步地，有机共轭聚合物材料部的材料为聚3-己基噻吩。更进一步地，第一施力部和第二施力部为绝缘材料。更进一步地，绝缘材料为二氧化硅或玻璃。更进一步地，凹坑和第二微带天线为V形。更进一步地，凹坑和第二微带天线为W形。更进一步地，凹坑和第二微带天线为圆弧形。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于微带天线的高灵敏电场传感器，包括：基底层、加热层、第一微带天线、有机共轭聚合物材料部、第二微带天线、第一施力部、第二施力部，加热层置于基底层上，第一微带天线置于加热层上，有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部置于第一微带天线上，第一施力部和第二施力部分别固定连接有机共轭聚合物材料部的两端，有机共轭聚合物材料部的表面设有凹坑，第二微带天线为弯曲状，第二微带天线与凹坑贴合地固定在凹坑内；通过第一施力部和第二施力部施加压力，从而导致第二微带天线弯曲。应用时，首先在无静电场的空间，在第一施力部和第二施力部之间施加固定的压力，施加宽频段高频场，测量第一微带天线和第二微带天线的共振频率，此时加热层为常温；然后，将本专利技术置于待测静电场的空间内，同时应用加热层加热第一微带天线和有机共轭聚合物材料部，加热持续一段时间后，冷却第一微带天线和有机共轭聚合物材料部，保持第一施力部和第二施力部之间的压力不变，重新测量第一微带天线和第二微带天线的共振频率，根据前后共振频率的变化，确定待测静电场。在此过程中，待测静电场改变了有机共轭聚合物材料部分子链的方向，不仅改变了第一微带天线和第二微带天线之间的介电环境，而且通过第一施力部和第二施力部改变了第二微带天线的形状。因此，能够更多地改变第一微带天线和第二微带天线的共振频率，从而实现更高灵敏度的电场探测。另外，本专利技术可以设置在密闭空间内，在密闭空间外施加高频场，通过探测微带天线的共振频率实现电场探测，使用方便，在电场传感领域具有良好的应用前景。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是基于微带天线的高灵敏电场传感器的示意图。图2是又一种基于微带天线的高灵敏电场传感器的示意图。图中：1、基底层；2、加热层；3、第一微带天线；4、有机共轭聚合物材料部；5、第二微带天线；6、第一施力部；7、第二施力部。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种基于微带天线的高灵敏电场传感器，如图1所示，包括基底层1、加热层2、第一微带天线3、有机共轭聚合物材料部4、第二微带天线5、第一施力部6、第二施力部7。加热层2置于基底层1上，第一微带天线3置于加热层2上。基底层1的材料为绝热材料，用以隔绝加热层2产生的热。加热层2可以通过连接其他高温物体的方法产生高温，也可以通过电阻产生热来产生高温，在此不做具体限制。第一微带天线3为平面。有机共轭聚合物材料部4、第一施力部6、第二施力部7置于第一微带天线3上，第一施力部6和第二施力部7分别固定连接有机共轭聚合物材料部4的两端。第一施力部6和第二施力部7为绝缘材料，绝缘材料为二氧化硅或玻璃或陶瓷。第一施力部6和第二施力部7不固定在第一微带天线3上，第一微带天线3仅仅用以支撑第一施力部6和第二施力部7。有机共轭聚合物材料部4的材料为聚3-己基噻吩。加热时，聚3-己基噻吩的微观形貌更容易被待测电场调控。有机共轭聚合物材料部4的表面设有凹坑，第二微带天线5为弯曲状，第二微带天线5与凹坑贴合地固定在凹坑内。具体地，凹坑和第二微带天线4为V形，V形的第二微带天线5贴合地设置在V形的凹坑内。应用时，通过第一施力部6和第二施力部7施加压力，从而导致第二微带天线5弯曲。应用时，首先在无静电场的空间，在第一施力部6和第二施力部7之间施加固定的压力，施加宽频段高频场，测量第一微带天线3和第二微带天线5的共振频率，此时加热层2为常温。具体地，第一微带天线3和第二微带天线5延伸并形成接线端，信号采集装置连接接线端，针对第一微带天线3和第二微带天线5施加宽频段高频场；信号采集装置采集第一微带天线3和第二微带天线5对外加高频场的响应。然后，将本专利技术置于待测静电场的空间内，同时应用加热层2加热第一微带天线3和有机共轭聚合物材料部4，加热持续一段时间后，冷却第一微带天线3和有机共轭聚合物材料部4，保持第一施力部6和第二施力部7之间的压力不变，重新测量第一微带天线3和第二微带天线5的共振频率，根据前后共振频率的变化，确定待测静电场。加热的温度大于130摄氏度，持续的时间大于30分钟，以便于有机共轭聚合物材料部4的微观结构充分改变。在此过程中，待测静电场改变了有机共轭聚合物材料部4分子链的方向，不仅改变了第一微带天线3和第二微带天线5之间的介电环境，而且通过第一施力部6和第二施力部7改变了第二微带天线5的形状，从而改变了第一微带天线3和第二微带天线5的相对面积。因为微带天线的共振频率对其间的介电环境和相对面积非常敏感，所以本专利技术能够更多地改变第一微带天线3和第二微带天线5的共振频率，从而实现更高灵敏度的电场探测。另外，本专利技术可以设置在密闭空间内，在密闭空间外施加高频场，通过探测微带天线的共振频率实现电场探测，使用方便，在电场传感领域具有良好的应用前景。实施例2在实施例1的基础上，凹坑和第二微带天线5为W形。W形相当于两个V形。这样一来，在同等压力下，第二微带天线5的形貌改变更多，从而更多地改变第一微带天线3和第二微带天线5的共振频率，从而实现更高灵敏度的电场探测。实施例3在实施例1的基础上，如图2所示，凹坑和第二微带天线5为圆弧形。这样一来，第二微带天线5上的电荷并不是全部集中在第二微带天线5的最底部，而是在第二微带天线5的各处均具有一定的分布。当第二微带天线5的形状变化时，电荷在第二微带天线5上发生渐进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微带天线的高灵敏电场传感器，其特征在于，包括：基底层、加热层、第一微带天线、有机共轭聚合物材料部、第二微带天线、第一施力部、第二施力部，所述加热层置于所述基底层上，所述第一微带天线置于所述加热层上，所述有机共轭聚合物材料部、所述第一施力部、所述第二施力部置于所述第一微带天线上，所述第一施力部和所述第二施力部分别固定连接所述有机共轭聚合物材料部的两端，所述有机共轭聚合物材料部的表面设有凹坑，所述第二微带天线为弯曲状，所述第二微带天线与所述凹坑贴合地固定在所述凹坑内；应用时，通过所述第一施力部和所述第二施力部施加压力，从而导致所述第二微带天线弯曲。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于微带天线的高灵敏电场传感器，其特征在于，包括：基底层、加热层、第一微带天线、有机共轭聚合物材料部、第二微带天线、第一施力部、第二施力部，所述加热层置于所述基底层上，所述第一微带天线置于所述加热层上，所述有机共轭聚合物材料部、所述第一施力部、所述第二施力部置于所述第一微带天线上，所述第一施力部和所述第二施力部分别固定连接所述有机共轭聚合物材料部的两端，所述有机共轭聚合物材料部的表面设有凹坑，所述第二微带天线为弯曲状，所述第二微带天线与所述凹坑贴合地固定在所述凹坑内；应用时，通过所述第一施力部和所述第二施力部施加压力，从而导致所述第二微带天线弯曲。


2.如权利要求1所述的基于微带天线的高灵敏电场传感器，其特征在于：所述第一微带天线为平面。


3.如权利要求2所述的基于微带天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：彭彦莉，
类型：发明
国别省市：陕西;61