一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器及检测方法

文档序号:27258963发布日期:2021-11-05 21:01阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:包括功分器、合成器、开口谐振环ⅰ、开口谐振环ⅱ和两个支路;所述功分器通过两个支路与合成器相连;所述开口谐振环ⅰ和开口谐振环ⅱ分别加载在所述两个支路两侧,且两个开口谐振环通过耦合的方式与两个支路相连;所述开口谐振环ⅱ中的谐振环内加载了交指电容,用作测试区域使用,在所述交指电容上设有微流通道,测试过程中,将被测流体通过微流通道的进口压进测试区域;所述开口谐振环ⅰ中的谐振环内加载了交指电容,用作参考区域使用,在所述开口谐振环ⅰ的谐振环内并联了可调电容器,当两个谐振器产生的两个谐振频率不同时,通过调整可调电容器的容值,使得两个谐振频率发生聚合为一个。2.根据权利要求1所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述功分器包括一个输入端口、t型结ⅰ、直角拐角ⅰ、直角拐角ⅱ和两个信号输出端口;所述输入端口与t型结ⅰ相连,所述t型结ⅰ又通过直角拐角ⅰ、直角拐角ⅱ与两个信号输出端口相连,两个信号输出端口又分别通过直角拐角ⅲ、直角拐角ⅳ与两个支路相连;所述合成器包括两个信号输入端口、t型结ⅱ、直角拐角ⅰ、直角拐角ⅱ和一个输出端口;所述两个信号输入端口分别通过直角拐角ⅰ、直角拐角ⅱ与t型结ⅱ相连,t型结ⅱ又与输出端口相连,两个信号输入端口又分别通过直角拐角ⅲ、直角拐角ⅳ与两个支路相连。3.根据权利要求2所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述功分器的两个信号输出端口之间加载了隔离电阻;所述合成器的两个信号输入端口之间加载了隔离电阻。4.根据权利要求2所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述直角拐角ⅰ和直角拐角ⅱ的长度为四分之一波长,阻抗为70.7欧姆;所述功分器的信号输出端口和合成器的信号输入端口的阻抗为50欧姆。5.根据权利要求1所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述开口谐振环ⅰ和开口谐振环ⅱ的谐振环均由四个直角拐角a、直角拐角b、直角拐角c和直角拐角d依次相连接构成。6.根据权利要求5所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述直角拐弯b的两端分别与直角拐弯a和直角拐弯c的一端相连,直角拐弯c的两端分别与直角拐弯b和直角拐弯d的一端相连;直角拐弯a和直角拐弯d的另一端不相连,中间间隔一个开口。7.根据权利要求1所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述微流通道由聚二甲基硅氧烷制作,微流通道设置有液体样品的进口和出口,进口和出口由聚四氟乙烯管制作。8.根据权利要求1所述的一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器,其特征在于:所述功分器、合成器、开口谐振环ⅰ、开口谐振环ⅱ和两个支路被刻饰在一个介电常数为3.38、上下铜厚为17um的介质板上;所述微流通道的厚度为3mm,宽度和长度分别为2.5mm和2.5mm,用于盛放被测物的体积为90纳升。
9.一种基于权利要求1至8任一项所述的片上近零传输型传感器的检测方法,其特征在于:测试过程中,将被测流体通过微流通道的进口压进测试区域;空载时,传感器有一个谐振频率,并记下此时可调电容器的容值;负载时,传感器会有两个谐振频率,此时应调整可调电容器的容值使两个谐振频率聚合为一个,并记下此时可调电容器的容值;所记下的两次可调电容器容值的差为被测物引起的测试区域分布电容的变化值,该值与被测物的介电特性密切相关。10.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于:测试时传感器的输入端口与输出端口分别与矢量网络分析仪相连,同时将被测物采用推进器注入微流通道的进口,并间隔预定时间将该样品从出口推出去,然后用去离子水将微流通道清洗,干燥后再测试另一个样品。

技术总结
本发明公开了一种基于聚合效应的片上近零传输型传感器及检测方法,包括功分器、合成器、开口谐振环Ⅰ、开口谐振环Ⅱ和两个支路;功分器通过两个支路与合成器相连;开口谐振环Ⅰ和开口谐振环Ⅱ分别加载在两个支路两侧,且两个开口谐振环通过耦合的方式与两个支路相连;开口谐振环Ⅱ中的谐振环内加载了交指电容,在交指电容上设有微流通道;开口谐振环Ⅰ中的谐振环内加载了交指电容,在开口谐振环Ⅰ的谐振环内并联了可调电容器。本发明提供的传感器可用于细胞学、电磁场生物医学、微波化学非热效应及蛋白质热变性等领域的应用。应及蛋白质热变性等领域的应用。应及蛋白质热变性等领域的应用。


技术研发人员:刘伟娜 任学尧 张俊杰
受保护的技术使用者:中国人民解放军空军工程大学
技术研发日:2021.08.04
技术公布日:2021/11/4
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