[实用新型]基于分形微带天线的物质组分微小变化的检测装置

说明书

本实用新型属于微波电路领域，具体涉及一种基于分形微带天线的物质组分微小变化的检测装置。所述分形微带天线包括:介质基板(4)；金属层(2)，所述金属层(2)的反面贴设于所述介质基板(4)的正面；辐射贴片(1)，是分形矩形镂空贴片，贴设于所述金属层(2)的正面；微带线(3)，贴设于所述介质基板(4)的反面。利用该分形微带天线制造检测装置制造成本低，测量精度高，可以检测液体和固体材料的微小介电变化。

技术领域

本实用新型属于微波电路领域，具体涉及一种基于分形微带天线的物质组分微小变化的检测装置。

背景技术

随着现代微波的发展，微波技术已发展成为一门相当成熟的学科，不但在通信、雷达、电磁兼容、电子隐身技术，而且在化工及生物医学工程等行业都得到了越来越广泛的应用。尤其是在微波化学工程领域内，无论是在医药化工、食品化工、无机化学反应，微波能的应用都显示着巨大的生命力，而这些成功的应用都是通过研究微波与物质的相互作用即微波测量来实现的。在微波测量学中，化学溶液的介电常数测量是重要且热点的研究问题之一。然而对于传统的测量方法而言，在测量介电常数的微弱变化及耐腐蚀等方面具有一定的局限性。溶液介电常数测量的方法可以分为谐振腔法和网络参数法两大类。其中，谐振腔法是通过测量被测样品放入腔体前后品质因数和谐振频率的改变而计算其介电常数的。谐振法需要样品的准备，测试精度较高，但是样品的制备过程比较繁琐，同时，该方法不合适测量溶液特别是易腐蚀溶液介电变化。网络参数法是将测量装置及被测物看成是单端口或者双端口网络，然后采用合适的方法如传输/反射法等测量该网络的散射参数，然后依据材料的介电常数与测量得到的散射参数之间的关系计算得到被测样品的介电常数。网络参数法一般不需要样品的准备，但缺点是相对于谐振方法来说，测量精度容易受电路性能的影响，导致误差较大。

专利CN 103969510 A公开了：一种轴对称结构的金属测试腔，通过同轴线将金属腔体与测量仪器相连接，通过S参数计算被测量物质的介电常数，采用非接触式测量，进行高温状态下材料的介电测量。采用金属腔体进行介电测量，制造成本高，测量精度容易收到腔体尺寸的影响，且测试对象仅合能适完全填充金属腔体的粉末状材料，无法测量腐蚀性液体。

文献(应用科技018,Vol.45:100-103)公开了一种测量微波介质基板复介电常数的方法：一种使用除长度外其他各参数均相同的 2条微带线测量微波介质基板复介电常数的方法，该方法测量介电常数实部需要测量2条微带线在同一频率下由于长度不同产生的相位差。这一过程是通过测量微带线S21的相位来实现的。测量的频率范围为1-11GHz,测量步进40MHz,测量在不同频率下介质基板的实介电常数。采用微带线结构，传输线Q值较低导致电路测量精度低，容易收到外界环境干扰。

所以，现有的技术无法满足化工领域生产过程中对易腐蚀性液体高精度测量和实时检测要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种分形微带天线。

分形结构大量应用于天线设计领域，例如基站天线、RFID电子标签等。其中将分形结构应用于电子标签天线的设计时，不仅可以缩小天线尺寸，也可以提高天线的工作性能，拓宽了天线的应用范围。

所述分形微带天线包括:

介质基板；

金属层，所述金属层的反面贴设于所述介质基板的正面；

辐射贴片，是分形矩形镂空贴片，贴设于所述金属层的正面；

微带线，贴设于所述介质基板的反面。

进一步，所述微带线包括：渐变微带线，从底部由宽变窄，包括宽端和窄端；

U型微带线；

所述渐变微带线的窄端连接所述U型微带线的底端，所述渐变微带线的宽端指向所述介质基板的反面任一边。