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(wú)負載特征阻抗Z0的情況下,圖2中的微帶寬度w可通過(guò)下式計算得到。


當基板介電常數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(shí),微帶寬度以及諧振環(huán)周長(cháng)通過(guò)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(jìn)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(gè)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?chē)謩e有一個(gè)空氣環(huán),外環(huán)半徑r2為1.8~2 mm,內環(huán)半徑r1隨不同仿真情況改變。饋電端采用50 Ω同軸線(xiàn)饋電。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/159573.htm
HFSS仿真中最大網(wǎng)格數選為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(shí)的仿真結果??梢钥闯?,隨著(zhù)ε2和tanδ的增大,第一諧振點(diǎn)也向高頻移動(dòng),即表明,當含水量數值增大時(shí),諧振頻率減小,呈反比關(guān)系。
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