互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器及测量方法，涉及射频和微波工程技术领域。该液体复介电常数传感器，包括玻璃管(4)、地线GND层(3)、介质层(2)、微带线层(1)，地线GND层(3)用于形成等效电路，并通过与液体样品所在的玻璃管(4)接触，测量液体样品的复介电常数；介质层(2)用于形成类LC谐振腔体；微带线层(1)用于传输信号，并且使信号输出端与负载进行匹配。实现了同时测量液体样品的介电常数和损耗正切值，提高了测量复介电常数的测量精度。数的测量精度。数的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器及测量方法


[0001]本专利技术涉及射频和微波工程
，具体涉及一种互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器及测量方法。

技术介绍

[0002]复介电常数是射频和微波工程中材料最重要的参数之一。微波设备的基板中所用材料的介电性能，会影响微波平面电路的响应。为了对复杂的微波设备进行建模，必须先测量微波设备的基板中所用材料的复介电常数。因此，准确测定材料的复介电常数是射频和微波工程领域的重要任务。除了在微波工程中，其他诸如食品，医疗保健、农业等各个领域，也需要对复介电常数进行精确测量。复介电常数包括介电常数和损耗正切值，而相对于固体材料，液体材料有着介电常数高、损耗正切值大以及流动性难以固定的特点，导致测量液体材料的复介电常数更加困难。
[0003]现有技术中，液体复介电常数的测量方法，大致可分为自由空间方法、传输线方法和共振方法。然而这些方法都存在着对液体样品要求高、灵敏度低、只能测量低介电常数液体材料、无法测量损耗正切值等缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器，包括玻璃管(4)、地线GND层(3)、介质层(2)、微带线层(1)，其特征在于，所述地线GND层(3)用于形成等效电路，并通过与液体样品所在的玻璃管(4)接触，测量所述液体样品的复介电常数；所述介质层(2)用于形成类LC谐振腔体；所述微带线层(1)用于传输信号，并且使信号输出端与负载进行匹配。2.根据权利要求1所述的互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器，其特征在于，所述地线GND层(3)包括3个圆环蚀刻组成的互耦环缝谐振结构(31)，其中，3个圆环蚀刻的圆心重合，并在圆心处贯穿直径1.5mm的通孔(32)；所述互耦环缝谐振结构(31)用于与通孔(32)中装载所述液体样品的玻璃管(4)形成微变等效电路。3.根据权利要求2所述的互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器，其特征在于，所述地线GND层(3)为一块蚀刻有三环互耦环缝结构的矩形金属；其中，所述三环互耦环缝结构的互耦环缝大环(311)的内圆半径为3.2mm，外圆半径为3.65mm；所述三环互耦环缝结构的互耦环缝中环(312)的内圆半径为2.5mm，外圆半径为2.9mm；所述三环互耦环缝结构的互耦环缝小环(313)的内圆半径为1.9mm，外圆半径为2.2mm。4.根据权利要求3所述的互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器，其特征在于，所述互耦环缝大环(311)在垂直于微带线层(1)的底端蚀刻有一条狭缝，该狭缝宽度为0.22mm；所述互耦环缝中环(312)在垂直于微带线层(1)的顶端蚀刻有一条狭缝，该狭缝宽度为0.22mm；所述互耦环缝小环(313)在垂直于微带线层(1)的底端蚀刻有一条狭缝，该狭缝宽度为0.22mm。5.根据权利要求1所述的互耦环缝谐振结构的液体复介电常数传感器，其特征在于，所述玻璃管(4)的材质为石英玻璃，所述玻璃管(4)为外径1.5mm、内径0.9mm、长度75mm单面有底的空心圆柱，用于装载所述液体样品插入传感器的通孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宸，刘小明，朱承辉，王海洋，张丹，汪佳佳，刘凯，甘露，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：