[发明专利]基于双重入式谐振腔和微流控技术的微波传感器

摘要

一种基于双重入式谐振腔和微流控技术的微波传感器,包含衬底集成波导双重入式谐振腔体和嵌入放置在该谐振腔体中的微流控芯片；所述谐振腔体由叠合的上层盖板和下层底板构成，所述上层盖板和下层底板均包含顶层金属层、中间介质层及底层金属层。上层盖板和下层底板的中间介质层均包含数个金属通孔，连接顶层与底层金属层。下层底板有环形凹槽，凹槽中排列有两个对称的电容柱。本发明将微流道芯片嵌入衬底集成波导双重入式谐振腔中，将被测液态介电媒质精准加载于微流道中，利用谐振腔激发的三频段强诱导电场与介电媒质极化相互作用机理，实现一个非侵入式、可重复使用、易于与其他平面电路集成的高灵敏度、多频段液态媒质介电特性传感器。

主权项

1.一种基于双重入式谐振腔和微流控技术的微波传感器，其特征在于：所述微波传感器包含衬底集成波导双重入式谐振腔体(1)和嵌入在该谐振腔体中的微流控芯片(2)；所述谐振腔体(1)由叠合的上层盖板(1‑1)和下层底板(1‑2)构成，所述上层盖板(1‑1)和下层底板(1‑2)均包含顶层金属层、中间介质层及底层金属层；所述上层盖板(1‑1)的中心区域自底层往上刻蚀至部分中间介质层形成圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽中嵌入所述微流控芯片(2)；所述下层底板(1‑2)自顶层往下刻蚀至部分中间介质层形成环形凹槽，环形凹槽外径与上层盖板的圆柱形凹槽外径对齐，与圆柱形凹槽共同构成谐振腔；所述环形凹槽中形成两个中心对称的电容柱(1‑2‑1)，两个电容柱区域各包含由金属通孔(1‑2‑2)组成的通孔阵列；所述上层盖板(1‑1)和下层基座(1‑2)的中间介质层均具有一圈圆形分布的金属通孔(1‑3)，连接顶层与底层金属层，形成所述谐振腔的圆柱形金属壁；所述上层盖板(1‑1)的顶层金属层的左右区域有两条关于纵轴对称的馈电线(1‑1‑1)，从谐振腔体(1)的两侧馈入；所述微流控芯片(2)上有双向导通的微流道(2‑1)；所述上层盖板(1‑1)的中间介质层有两个贯通顶层金属层的开放式通孔(1‑1‑2)，两个通孔上方均对应装配一个管座(3)用以实现被测液态介电媒质的注入与抽取；所述两个管座(3)分别与微流控芯片(2)的微流道(2‑1)的进出口相通，实现微流道和外部柔性导管的连通。