[發(fā)明專利]一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110386793.5
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113108685B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王東方;范立強(qiáng);顧哲豪;陳冰
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 郭佳寧

1.一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器，其特征在于包括導(dǎo)體貼片(1)、介質(zhì)基片(2)，金屬接地板(3)、饋電裝置波長阻抗轉(zhuǎn)換器(4)和微帶線(5)，其中金屬接地板(3)粘附在介質(zhì)基片(2)的一面，介質(zhì)基片(2)的另一面刻蝕有導(dǎo)體貼片(1)、饋電裝置波長阻抗轉(zhuǎn)換器(4)和微帶線(5)，且介質(zhì)基片(2)上設(shè)有呈n排、m列布置的孔陣，孔陣上的孔為減材均勻孔(6)；且選取各個方向的熱膨脹系數(shù)都為0的絕緣材料作為介質(zhì)基片(2)；

所述傳感器中心頻率與傳感器相關(guān)參數(shù)的關(guān)系如下所示：

其中：f₁₀和f₀₁表示TM10和TM01工作模式下的諧振頻率；δf₁₀和δf₀₁表示待測物質(zhì)所受的應(yīng)變量對應(yīng)諧振頻率的改變量；δT表示溫度變化量；α_εr表示沿長度方向的介質(zhì)基片(2) 的介電常數(shù)的熱系數(shù)；α_TL和α_TW表示沿介質(zhì)基片(2) 長度和寬度方向的熱膨脹系數(shù)；ε_L表示沿導(dǎo)體貼片(1) 長度方向施加的應(yīng)變量；ν表示泊松比；K_TL和K_TW表示沿導(dǎo)體貼片(1) 長度和寬度方向溫度敏感性；K_εL和K_εW表示沿導(dǎo)體貼片(1) 長度和寬度的應(yīng)變敏感性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器，其特征在于所述導(dǎo)體貼片(1)、饋電裝置波長阻抗轉(zhuǎn)換器(4)和微帶線(5)為一個整體，且材料均相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器，其特征在于所述介質(zhì)基片(2)上孔陣的中心孔所在的中心點(diǎn)為導(dǎo)體貼片(1)的中心點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器，其特征在于所述n排和m列中n與m個數(shù)相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器，其特征在于所述減材均勻孔(6)為圓孔、方孔或正三角形孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器，其特征在于所述導(dǎo)體貼片(1)、金屬接地板(3)、波長阻抗轉(zhuǎn)換器(4)和微帶線(5)材質(zhì)均為銅。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種減材雙頻差分式微帶天線應(yīng)變傳感器實(shí)現(xiàn)自溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟谒鼋橘|(zhì)基片(2)為氧化鋁陶瓷材料。