一種微帶諧振式含水量測量傳感器設計
對于特定基板,在給定無負載特征阻抗Z0的情況下,圖2中的微帶寬度w可通過下式計算得到。
當基板介電常數(shù)εs=6.15,高度h=0.254 cm,特征阻抗Z0=50 Ω,諧振頻率f0=1.25 GHz時,微帶寬度以及諧振環(huán)周長通過計算確定分別為0.37 cm和11.4 cm。
2 仿真設計
本文工作采用Ansoft HFSS軟件對環(huán)形諧振器進行仿真。圖3為HFSS仿真環(huán)境中的環(huán)型諧振器模型。諧振環(huán)的左右分別有兩個小孔,分別為諧振環(huán)的饋電/耦合端口,饋電端口用于饋入輸入信號,耦合端口用于檢測環(huán)境的含水量變化并將信號送入檢測電路。此外,在小孔周圍分別有一個空氣環(huán),外環(huán)半徑r2為1.8~2 mm,內(nèi)環(huán)半徑r1隨不同仿真情況改變。饋電端采用50 Ω同軸線饋電。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159573.htm
HFSS仿真中最大網(wǎng)格數(shù)選為20,頻率掃描范圍為1~5 GHz。
圖4給出了當諧振環(huán)結構中r1=1.2 cm,r2=1.8 cm時的仿真結果??梢钥闯?,隨著ε2和tanδ的增大,第一諧振點也向高頻移動,即表明,當含水量數(shù)值增大時,諧振頻率減小,呈反比關系。
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