一种微带谐振式含水量测量传感器设计
对于特定基板,在给定无负载特征阻抗Z0的情况下,图2中的微带宽度w可通过下式计算得到。


当基板介电常数εs=6.15,高度h=0.254 cm,特征阻抗Z0=50 Ω,谐振频率f0=1.25 GHz时,微带宽度以及谐振环周长通过计算确定分别为0.37 cm和11.4 cm。
2 仿真设计
本文工作采用Ansoft HFSS软件对环形谐振器进行仿真。图3为HFSS仿真环境中的环型谐振器模型。谐振环的左右分别有两个小孔,分别为谐振环的馈电/耦合端口,馈电端口用于馈入输入信号,耦合端口用于检测环境的含水量变化并将信号送入检测电路。此外,在小孔周围分别有一个空气环,外环半径r2为1.8~2 mm,内环半径r1随不同仿真情况改变。馈电端采用50 Ω同轴线馈电。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/159573.htm
HFSS仿真中最大网格数选为20,频率扫描范围为1~5 GHz。
图4给出了当谐振环结构中r1=1.2 cm,r2=1.8 cm时的仿真结果。可以看出,随着ε2和tanδ的增大,第一谐振点也向高频移动,即表明,当含水量数值增大时,谐振频率减小,呈反比关系。
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