基于可变电容器二极管的高度灵敏且可调谐的反射式相位变化微波传感器：在振动检测中的应用

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《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》：Highly Sensitive and Tunable Reflective-Mode Phase-Variation Microwave Sensor Using Varactor Diode: Application to Vibration Detection

【字体：大中小】 时间：2026年02月28日 来源：IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 4.5

编辑推荐：

　　微带步进阻抗谐振器（SIR）结合电容式传感结构实现高灵敏度相位变化检测，电容可通过方形/圆形贴片或变容二极管实现。通过优化SIR与电容的谐振/反谐振频率间距提升灵敏度，达-4049.5°/单位介电常数，FoM达653°/λ2。采用变容二极管偏置调控灵敏度，兼具高灵敏度（线性模式）与宽动态范围（非线性模式），实验验证其在微悬臂振动检测中的应用。

摘要：

本文介绍了一种采用微带技术实现的反射式相位变化传感器，该传感器基于阶跃阻抗谐振器（SIR）作为传感元件，并与电容器结合使用。电容器可以通过贴片（方形或径向）或变容二极管来实现。在两种情况下，只要SIR/电容器结构产生的共振频率（零点）和反共振频率（极点）间距足够小，就能实现高灵敏度。此外，通过调节变容二极管的偏置电压，还可以实现可控的灵敏度。所提出的传感器解决了其他类似基于共振/反共振的传感器所面临的一个根本问题，即SIR与接地感应条之间的磁耦合会降低灵敏度。在两种基于固定电容器的传感器中（采用径向贴片的传感器），其最大灵敏度为

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