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题名基于叉指电容结构的双频段谐振复介电常数传感器
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作者
杜鸣鹤
王泽宇
袁昊云
邵琳湘
房丽丽
鲍秀娥
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机构
北京理工大学唐山研究院
北京理工大学集成电路与电子学院
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出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期1862-1867,共6页
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基金
国家重点研发计划(2023YFF0717504)
国家自然科学基金(62201037、62271056)
北京理工大学学术启动计划(XSQD-202206001)。
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文摘
基于叉指电容结构设计了一种双频段谐振传感器,用于液体复介电常数的测量。通过仿真分析、加工和实测,验证了该传感器在灵敏度、小型化和工作带宽等方面的优势。仿真和实测结果均表明,该双频段谐振传感器灵敏度高达5.2%,能够用极少量的液体同时实现两个频点液体复介电常数的无损测量,并可基于一定的校准操作测量甲醇-乙醇混合溶液的浓度。通过同时获取两个频点的测试数据,测量误差由4.2%下降至2%,有效提高了液体复介电常数测量的准确度。此外,可进一步调整叉指电容结构尺寸,拓展成多频段谐振传感器,以实现液体宽频带介电谱的准确获取。
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关键词
电学计量
液体复介电常数
双频段
微带
谐振器
叉指电容
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Keywords
electrical measurement
complex permittivity of liquid
dual frequency band
microstrip
resonator
interdigital capacitance
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分类号
TB971
[机械工程—测试计量技术及仪器]
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题名基于功率分配的双频段复介电常数测量装置
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作者
杜鸣鹤
鲍秀娥
司黎明
孙厚军
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机构
北京理工大学唐山研究院
毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室北京理工大学集成电路与电子学院
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出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期224-227,共4页
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基金
科技部国家重点研发计划项目(2023YFF0717500)
国家自然科学基金(62201037,62271056)
北京理工大学学术启动计划(XSQD-202206001)
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文摘
本文设计了一种基于功率分配原理的平面双频谐振传感器,旨在提高液体复介电常数的测量精度。该设计在功率分配器两个端口分别引入了三层嵌套式SRR结构,通过调整SRR结构的尺寸,实现了在2.7~3.4GHz和4~5.7GHz两个工作频段的液体复介电常数测量,并通过两个工作频段同时测量提高了测量的精确度。仿真和实物测试均表明了其在灵敏度、小型化、工作带宽、测量精度等方面的优势。在适当的校准基础上,该传感器能够在使用较少液体和较低成本的前提下,实现对甲醇-乙醇混合溶液复介电常数的有效测量。此外,可进一步调整三层嵌套SRR结构尺寸,利用功率分配结构拓展成多频段谐振传感器,以实现液体宽频带介电谱的准确获取。
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关键词
液体复介电常数
双频段
微带
谐振器
功率分配
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Keywords
complex permittivity
dual frequency band
microstrip
resonator
power divider
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分类号
TN626
[电子电信—电路与系统]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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