一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器以及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器及系統(tǒng)，可以高效、準(zhǔn)確地測(cè)試出薄片介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)值。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器，包括，微帶基板，進(jìn)一步包括：微帶線諧振帶條，所述微帶線諧振帶條附于所述微帶基板上方，所述微帶線諧振帶條兩端為信號(hào)輸入端口，中間為一寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)，所述寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)上方用于放置待測(cè)薄片介質(zhì)。
【專利說明】—種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器以及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器以及系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]射頻識(shí)別(RFID, RadioFrequencyidentification)技術(shù)是利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。作為一種快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，被列為本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。在標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)的仿真階段，如何有效準(zhǔn)確的對(duì)材料介電常數(shù)和損耗角正切進(jìn)行建模表征和測(cè)試，關(guān)系到設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。關(guān)于材料的介電常數(shù)和損耗角正切，材料廠商給出的參數(shù)主要是在低頻端，如IKHz或IMHz時(shí)的介電常數(shù)值，而此參數(shù)引用到840-845MHZ和915-925MHZ的中國(guó)超高頻RFID標(biāo)簽工作頻率上建模仿真，其準(zhǔn)確性較差。因此，高效、準(zhǔn)確的測(cè)試出使用基材的介電常數(shù)和損耗角正切值，對(duì)標(biāo)簽設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性有著重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器以及系統(tǒng)，可以高效、準(zhǔn)確的測(cè)試出薄片介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)值。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器，包括:微帶基板，進(jìn)一步包括:微帶線諧振帶條，所述微帶線諧振帶條附于所述微帶基板上方，所述微帶線諧振帶條兩端為信號(hào)輸入端口，中間為一寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)，所述寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)上方用于放置待測(cè)薄片介質(zhì)。
[0005]其中，所述微帶線諧振帶條的寬度可調(diào)節(jié)。
[0006]其中,所述微帶線諧振帶條的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)。
[0007]其中，所述微帶諧振帶條材質(zhì)采用金屬銅。
[0008]其中，所述帶阻諧振結(jié)構(gòu)呈M形。
[0009]其中，所述帶阻諧振結(jié)構(gòu)M形兩邊的帶條寬度小于中間帶條的寬度。
[0010]其中，所述帶阻諧振結(jié)構(gòu)M形兩邊的帶條長(zhǎng)度小于中間帶條的長(zhǎng)度。
[0011]其中，所述諧振器采用印刷電路技術(shù)進(jìn)行加工。
[0012]其中，所述微帶基板板材為Imm厚的FR-4雙面板,介電常數(shù)為4.4。
[0013]其中,所述微帶諧振帶條材質(zhì)厚度為0.035mm。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括:微波信號(hào)源、以上所述的諧振器，以及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述微波信號(hào)源與所述諧振器信號(hào)輸入端連接，產(chǎn)生微波信號(hào)通過所述信號(hào)輸入端進(jìn)入所述諧振器，所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀與所述諧振器輸入端鏈接，所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀用于測(cè)試分析所所述諧振器產(chǎn)生的諧振頻率。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器以及系統(tǒng)，諧振器體積小、使用方便、測(cè)試誤差小，能夠?qū)崿F(xiàn)在UHF頻段范圍內(nèi)介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)準(zhǔn)確迅速的非損傷測(cè)量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的諧振器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的微帶線諧振帶條形狀放大示意圖。
[0018]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的諧振器實(shí)物圖。
[0019]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試示例。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的諧振器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，包括:微帶線諧振帶條100及微帶基板200，微帶線諧振帶條100附于微帶基板200上方，微帶線諧振帶條100兩端有兩個(gè)端口，用于信號(hào)輸入，微帶線諧振帶條的中間為一個(gè)寬帶的帶阻諧振結(jié)構(gòu)，上方用于放置待測(cè)薄片介質(zhì)。在一實(shí)施例中，該寬帶的帶阻諧振結(jié)構(gòu)呈M形。
[0023]在本發(fā)明一實(shí)施例總，微帶諧振帶條材質(zhì)采用金屬銅。整個(gè)諧振器采用印刷電路技術(shù)進(jìn)行加工完成。
[0024]在一具體示例中，微帶基板板材為Imm厚的FR-4雙面板，其介電常數(shù)為4.4。微帶諧振帶條材質(zhì)厚度為0.035mm。
[0025]圖2所示為微帶線諧振帶條的放大示意圖。圖中所示微帶線諧振帶條的寬度及長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)以滿足待測(cè)薄片介質(zhì)在較寬測(cè)試頻帶上的測(cè)量需求。本發(fā)明實(shí)施例中，用于測(cè)量待測(cè)薄片介質(zhì)在UHF頻段范圍內(nèi)復(fù)介電常數(shù)的諧振器諧振帶條，如圖2所示，該微帶線諧振帶條兩端口的寬度比其中間的帶阻諧振結(jié)構(gòu)的帶條寬度大，寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)M形兩邊的帶條寬度小于M形中間帶條的寬度，M形中間帶條的長(zhǎng)度大于M形兩邊帶條的長(zhǎng)度。圖中虛線部分為待測(cè)薄片介質(zhì)放置區(qū)域。
[0026]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的諧振器實(shí)物圖。如圖3a所示，諧振器基板尺寸為180 X 80mm，如圖3b所示，諧振器基板尺寸為130 X 60mm，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以根據(jù)待測(cè)薄片介質(zhì)的大小制作不同尺寸的諧振器，微帶線諧振帶條也相應(yīng)同比例增加或縮小，可以適用于不同尺寸待測(cè)薄片介質(zhì)的測(cè)量。
[0027]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該系統(tǒng)包括:微波信號(hào)源401、諧振器402及網(wǎng)絡(luò)分析儀403，微波信號(hào)源401與諧振器信號(hào)輸入端連接，產(chǎn)生微波信號(hào)通過信號(hào)輸入端進(jìn)入諧振器402，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀403與諧振器輸出端鏈接，用于測(cè)試分析諧振器402產(chǎn)生的諧振頻率。
[0028]以下詳細(xì)描述一下本發(fā)明實(shí)施例提供的用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器以及系統(tǒng)的測(cè)試原理。
[0029]微帶線諧振帶條構(gòu)成微帶線諧振結(jié)構(gòu)，具有諧振電路的特性,其諧振頻率f0與待測(cè)薄片介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)實(shí)部相關(guān)，其諧振品質(zhì)因數(shù)QO與待測(cè)薄片介質(zhì)的損耗角正切tan 6相聯(lián)系，因此，應(yīng)用微帶線諧振器測(cè)量待測(cè)薄片介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)可以歸結(jié)為微帶線諧振結(jié)構(gòu)的諧振頻率和固有品質(zhì)因數(shù)的測(cè)量。通過測(cè)量加載樣品前后微波諧振腔的諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)來計(jì)算得出待測(cè)微波材料的復(fù)介電常數(shù)，待測(cè)薄片介質(zhì)的介電常數(shù)的表達(dá)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)試薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的諧振器，包括，微帶基板，其特征在于，進(jìn)一步包括:微帶線諧振帶條，所述微帶線諧振帶條附于所述微帶基板上方，所述微帶線諧振帶條兩端為信號(hào)輸入端口，中間為一寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)，所述寬帶帶阻諧振結(jié)構(gòu)上方用于放置待測(cè)薄片介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述微帶線諧振帶條的寬度可調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述微帶線諧振帶條的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述微帶諧振帶條材質(zhì)采用金屬銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述帶阻諧振結(jié)構(gòu)呈M形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的諧振器，其特征在于，所述帶阻諧振結(jié)構(gòu)M形兩邊的帶條寬度小于中間帶條的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的諧振器，其特征在于，所述帶阻諧振結(jié)構(gòu)M形兩邊的帶條長(zhǎng)度小于中間帶條的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述諧振器采用印刷電路技術(shù)進(jìn)行加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述微帶基板板材為1mm厚的FR-4雙面板，介電常數(shù)為4.4。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述微帶諧振帶條材質(zhì)厚度為0.035mm。`
11.一種薄片介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括:微波信號(hào)源、權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的諧振器，以及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述微波信號(hào)源與所述諧振器信號(hào)輸入端連接，產(chǎn)生微波信號(hào)通過所述信號(hào)輸入端進(jìn)入所述諧振器，所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀與所述諧振器輸出端鏈接，所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀用于測(cè)試分析所述諧振器產(chǎn)生的諧振頻率。
【文檔編號(hào)】G01R27/26GK103605004SQ201310593628
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】馮春楠, 王金龍, 吳群 申請(qǐng)人:天津中興智聯(lián)科技有限公司