[发明专利]谐振器传感器模块系统和方法

权利要求书

1.一种谐振器传感器模块，包含：

一个或多个感测谐振器，所述一个或多个感测谐振器包含用于分析物材料的结合位点；

一个或多个参考谐振器，所述一个或多个参考谐振器不含用于所述分析物材料的任何结合位点；

模块接口；以及

一个或多个开关，所述一个或多个开关中的每个包含可操作地连接所述一个或多个感测谐振器中的至少一个和所述模块接口的第一位置和可操作地连接所述一个或多个参考谐振器中的至少一个和所述模块接口的第二位置。

2.根据权利要求1所述的模块，其中所述一个或多个感测谐振器和所述一个或多个参考谐振器中的至少一个包含体声波谐振器。

3.根据权利要求1所述的模块，其中所述一个或多个感测谐振器和所述一个或多个参考谐振器中的至少一个包含剪切模式体声波谐振器。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的模块，其中所述一个或多个感测谐振器中的每一个包含大于0.500GHz且小于8.00GHz的谐振频率。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的模块，其中所述一个或多个参考谐振器中的每一个包含大于0.500GHz且小于8.00GHz的谐振频率。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的模块，其中所述一个或多个开关从以下开关组成的组中选择：反射多端口微波开关、射频开关、PIN二极管、吸收或反射式场效晶体管(FET)或双极型晶体管(BJT)开关、基于射频集成电路(RFIC)的吸收或反射式开关、多路转换器、或它们的组合。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的模块，其中所述模块包含实质上由以下部件组成的电路部件：所述一个或多个感测谐振器、所述一个或多个参考谐振器、所述模块接口、以及所述一个或多个开关。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的模块，其中所述模块接口包含多个触头。

9.一种用于测量存在于流体样品中的分析物材料的相互作用的结合动力学的谐振器传感器系统，包含：

权利要求1-8的任一项所述的谐振器传感器模块；以及

测量装置，所述测量装置通过所述模块接口可操作地连接到所述谐振器传感器模块，其中所述测量装置包含：

驱动电路，所述驱动电路配置为驱动所述一个或多个感测谐振器和所述一个或多个参考谐振器进行振动；

测量电路，所述测量电路配置为测量表示所述一个或多个感测谐振器和所述一个或多个参考谐振器的所述振动的谐振特性的一个或多个谐振器输出信号；以及

控制器，所述控制器可操作地连接到所述驱动和测量电路。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述驱动电路配置为以第一频率驱动所述一个或多个感测谐振器和以第二频率驱动所述一个或多个参考谐振器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一频率大体上等于所述第二频率。

12.根据权利要求9-11中的任一项所述的系统，其中所述控制器配置为：

根据所述感测谐振器输出信号中的特性变化的检测来检测与所述一个或多个感测谐振器中的至少一个进行接触的所述流体样品的引入；以及

响应于所述流体样品的所述引入的所述检测，开始所述分析物材料与所述一个或多个感测谐振器中的至少一个的结合动力学的测量。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器进一步配置为从以所述输出信号中的所述特性变化的发生时间为基准的时间参考起监控所述一个或多个谐振器输出信号。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的系统，其中所述控制器进一步配置为检测所述一个或多个感测谐振器中的至少一个和所述一个或多个参考谐振器中的至少一个的谐振特性的阶跃变化，所述谐振特性从以下特性组成的所述组中选出：频率、反射或透射相位角、反射或透射振幅、或它们的任意组合。

15.根据权利要求9-14中任一项所述的系统，其中所述控制器进一步配置为根据所述结合动力学来确定所述流体样品中所述分析物的浓度的测量值。