文档名：用于测量材料介电常数的高精度微波传感器
摘要：提出了一种用于测量材料介电常数的微波传感器,其特点是成本低、测量精度高.在传统的互补裂环结构上进行优化设计,实现了更大范围的测量区域;并加载了金属通孔结构,将电场限制在测量区域内,达到了更好的测量效果.结果显示传感器的测量灵敏度为2.89％.传感器在空载时谐振频率为2GHz;当样品加载到测量区域时,测量区域的电场将发生变化,从而导致频移.选取了介电常数值为1～10的样品进行了模拟加载试验,得到了介电常数与谐振频率的拟合经验关系式,同时采用5种常见的高频板材对拟合公式进行了验证.结果表明:传感器具有很高的测量精度,整体测量误差为0.8％,证实了利用该传感器测量材料介电常数的可行性.
Abstract：Amicrowavesensorforpermittivitymeasuringofmaterialsispresented.Itischaracterizedbylowcostandhighmeasurementprecision.Theoptimaldesigniscarriedoutonthetraditionalcomplementarysplitringstructuretoachievewidermeasurementarea,andametalthrough-holestructureisloadedontothesensortolimittheelectricfieldinthemeasurementareaandachieveabettermeasurementeffect.Theresultsshowthatthemeasurementsensitivityofthesensoris2.89％.Whenthesensorisunloaded,theresonantfrequencyis2GHz.Whenthesampleisloadedintothemeasurementarea,theelectricfieldinthemeasurementareawillchange,resultinginfrequencyshift.Thesampleswithpermittivityvaluesof1～10areselectedforsimulatedloadingtest,andthefittingempiricalrelationshipbetweenpermittivityandresonantfrequencyisobtained,whichisverifiedbyfivecommonhigh-frequencyplates.Theresultsshowthatthesensorhashighmeasurementprecisionandtheoverallmeasurementerroris0.8％,whichprovesthefeasibilityofusingthesensortomeasurethepermittivityofmaterials.
作者：韩雪云 李肖松 周应平Author：HANXueyun LIXiaosong ZHOUYingping
作者单位：河南师范大学电子与电气工程学院,河南新乡453007
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(1)
分类号：TP212.1
关键词：介电常数 互补开口谐振环 谐振频率 固体材料 传输系数 灵敏度
Keywords：permittivity complementarysplitresonantring(CSRR) resonantfrequency solidmaterials transmissioncoefficient sensitivity
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：河南省教育厅高等学校重点科研项目，河南省教育厅高等学校重点科研项目，河南省科技厅科技攻关项目，河南省科技厅科技攻关项目用于测量材料介电常数的高精度微波传感器[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(1)韩雪云 李肖松 周应平提出了一种用于测量材料介电常数的微波传感器,其特点是成本低、测量精度高.在传统的互补裂环结构上进行优化设计,实现了更大范围的测量区域;并加载了金属通孔结构,将电场限制在测量区域内,达到了更好的测量效果.结果显示...参考文献和引证文献
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