基于EBG结构的微流体传感器设计与性能测试

摘要

设计了一种新型微波流体传感器结构,用于测量液体的介电常数。该传感器采用电磁带隙材料和共面波导传输线耦合组成微流体传感器的基本结构,利用电磁带隙结构在其沟槽附近存在一个局域的高强度电场分布区作为微流体的流经通道,进而利用矢量网络分析仪测量该传感器特征频率的S参数。以该参数作为主要分析目标,通过比较有待测样品流经传感器和无待测样品流经传感器两种不同情况下传感器特征频率的频率移量,确定了待测样品的相对介电常数,并通过数学拟合的方法预测了其他未测试浓度的微流体的介电常数。该传感器结构实现了电磁带隙材料和共面波导技术的应用,在微流体介电常数测量及传感器结构设计领域有着广泛的潜在应用价值。