用于液体复介电常数测量的微波传感器及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种用于液体复介电常数测量的微波传感器及其设计方法，至少包括介质板、设置在该介质板上层的谐振器、与该谐振器电气连接的信号输入微带线和信号输出微带线以及设置该谐振器上的PDMS流体通道，其中，信号输入微带线设置端口1，用于输入测量信号；谐振器用于根据输入信号产生谐振信号，其中，采用改进SRR结构作为传感区域以提供基础的谐振信号，该谐振信号在不同介电常数的液体的扰动下具有相应的谐振频率与谐振深度；PDMS流体通道用于稳定地向传感区域注入不同介电常数的待测液体；信号输出微带线设置端口2，用于输出谐振信号，通过该谐振信号获取待测液体产生的谐振频率和谐振深度并以此获取待测液体的复介电常数。介电常数。介电常数。

【技术实现步骤摘要】
用于液体复介电常数测量的微波传感器及其设计方法


[0001]本专利技术涉及微波射频传感领域，具体涉及一种用于液体复介电常数测量的微波传感器及其设计方法。

技术介绍

[0002]微波传感器测量技术具有非侵入性、高灵敏度、高测量精度、制造与测量成本低等优点，在机械位移表征，旋转角度表征，复介电常数表征等领域的广泛应用具有很大的潜力。比如用于液体复介电常数测量的平面微流控传感器，其测量原理为当将不同复介电常数的待测液体加入到与谐振器上方的流体通道中时，待测液体会改变谐振器本身的介电性质，使得谐振频率与谐振深度发生变化，通过提取出谐振器谐振参数变化，就可以反向表征出待测液体的复介电常数。
[0003]目前，以阶梯阻抗谐振器(Stepped impedance resonator，SIR)结构、互补式开口环谐振器(Complementary Spit Ring Resonator，CSRR)结构为基础设计平面微流控传感器成为近年的热门课题。而平面式传感器结构稳定相较于其他种类微波测量传感器，有易于制作，易于集成到射频芯片上的优点。另外，由于微波微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，至少包括介质板、设置在该介质板上层的谐振器、与该谐振器电气连接的信号输入微带线和信号输出微带线以及设置该谐振器上的PDMS流体通道，其中，信号输入微带线设置端口1，用于输入测量信号；谐振器用于根据输入信号产生谐振信号，其中，采用改进SRR结构作为传感区域以提供基础的谐振信号，该谐振信号在不同介电常数的液体的扰动下具有相应的谐振频率与谐振深度；PDMS流体通道用于稳定地向传感区域注入不同介电常数的待测液体；信号输出微带线设置端口2，用于输出谐振信号，通过该谐振信号获取待测液体产生的谐振频率和谐振深度并以此获取待测液体的复介电常数。2.根据权利要求1所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，所述改进SRR结构至少包括电容极板、交指电容、开放式外环以及开放式内环，其中，开放式外环一边具有缝隙，缝隙处设置相对的两块电容极板，分别与信号输入微带线和信号输出微带线直接电气连接，两块电容极板之间设置交指电容。3.根据权利要求2所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，所述PDMS流体通道设置在交指电容正上方。4.根据权利要求2或3所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，所述PDMS流体通道采用聚二甲基硅氧烷材料，结构为长方体，包括PDMS胶体，流体通道空槽以及进出圆柱形注射口。5.根据权利要求4所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，介质板下层设置缺陷地结构，去除了改进SRR结构正下方的金属以避免了改进SRR结构与地平面产生电容。6.根据权利要求4所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，改进SRR结构中开放式内环与开放式外环之间的距离大于0.5mm。7.根据权利要求5所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，缺陷地结构在地平面上挖去了正中央的长为10mm，宽为9mm的金属。8.根据权利要求5所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，制造的流体通道为弯曲折叠的长方体，其横截面积为0.15mm
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0.2mm，流体通道的总长度为17mm。9.根据权利要求2所述的用于液体复介电常数测量的微波传感器，其特征在于，改进SRR结构构成了一个谐振电路，其谐振频率取决于改进SRR结构总体...

【专利技术属性】
技术研发人员：余建源，刘国华，尤明晖，宋宇，程知群，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：