用于介电常数测量的小型化微波传感器的设计

摘要

提出了一种基于慢波结构的半模基片集成波导的介电常数微波传感器。该传感器将新型互补开口谐振环加载到半模基片集成波导上,用于低损耗介质介电常数的测量。在半模基片集成波导上加载金属化盲孔阵列,将大部分电场集中在上基板上,实现电场和磁场的有效分离,从而实现横向和纵向尺寸的同时减小,并表现出典型的慢波效应现象。传感器通过在介质平面上加载带有“T”字型枝节的互补开口谐振环,可以获得更均匀、更集中的电场,从而增强传感器的灵敏度。仿真和实验结果表明,每单位介电常数的谐振频率偏移量达到124 MHz,灵敏度达到2.76%。用该传感器测量已知标准值待测材料的介电常数时,实部相对误差小于2%,虚部相对误差小于0.005。