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专利号: 2020115912123
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,为双端口器件,其特征在于包括微带互补开环谐振器结构MCSRR、有源反馈环路、介质层、金属薄片、输入输出端口;

所述介质层上表面设有有源反馈环路、两条馈线;有源反馈环路位于馈线上方,馈线与有源反馈环路不直接相连,而是以电耦合的方法传播电磁波;

所述馈线设置在介质层上表面的空白区域,两馈线位于介质层边缘侧分别接输入输出端口;

所述金属薄片铺设在介质层的下表面,且刻蚀有一个刻槽金属CSRR结构;刻槽金属CSRR结构与有源反馈环路耦合;

所述刻槽金属CSRR结构和上述两条馈线构成微带互补开环谐振器结构;

所述金属薄片有一个通孔,该通孔贯通金属薄片、介质层,通孔周壁被金属化。

2.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于所述输入输出端口用于连接SMA连接头,所述SMA连接头与矢量网络分析仪相连通。

3.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于每条馈线长度为11mm,宽度为2.5mm,以匹配50欧姆特性阻抗。

4.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于两馈线位于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于所述有源反馈环路为由带微波晶体管和电感构成的共射极放大电路。

6.根据权利要求1或5所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于有源反馈环路包括两段Z型微带线,第一段Z型微带线一角连接电感一端,电感另一端接VB电压;第一段Z型微带线一尾端与晶体管的基极连接,晶体管的发射极与通孔连接,晶体管的集电极与第二段Z型微带线一尾端连接;第二段Z型微带线一角与另一电感的一端连接,另一电感的另一端接VC电压;两段Z型微带线的另外两个尾端开路。

7.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于所述刻槽金属CSRR由两个开口相反且尺寸不同的槽环构成;尺寸较小的槽环位于尺寸较大的槽环内部;其中两槽环间缝隙电场强度最大,将介质样品覆盖整个CSRR结构可用于测量复介电常数。

8.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于刻槽金属CSRR结构中尺寸较大的槽环部分结构与有源反馈环路中两段Z型微带线、两条馈线重合;尺寸较小的槽环被两段Z型微带线、两条馈线包围。

9.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于有源反馈环路Z型微带线的开路尾端与两馈线的纵向距离d为3.25mm;有源反馈环路两段Z型微带线的开路尾端间水平距离与两馈线间水平距离相等。

10.根据权利要求1所述的基于微带互补开环谐振器结构的有源微波传感器,其特征在于两馈线与刻槽金属CSRR结构水平接触,馈线与刻槽金属CSRR结构中尺寸较大的槽环接触的距离为S‑p1,p1=0.5mm,S表示刻槽金属CSRR结构中尺寸较大的槽环线宽;

刻槽金属CSRR结构中尺寸较大的槽环开口端暴露在有源反馈环路外部分的长度p2为

0.38mm,宽度p3为0.22mm。