Vi presenterar en mikrofabrikaterad spiralkopplad passiv resonatorsensor som realiseras genom integrerad passiv enhet (IPD) teknik för känslig detektion och karakterisering av vatten-etanol lösningar. För att validera den föreslagna anordningens prestanda mätte och analyserade vi uttryckligen radiofrekvensens (RF) egenskaper hos olika sammansättningar av vatten-etanollösning. De uppmätta resultaten visade en avdrift i resonansfrekvensen från 1,16 GHz för avjoniserat (DI) vatten till 1,68 GHz för lösningen innehållande 50 % etanol, medan avstötningsnivån vid reflexionskoefficienten minskade från −29,74 dB till −14,81 dB. Den erhållna gränsen för detektion var 3,82% volymsammansättning av etanol i lösning. Den härledda lastade kapacitansen var 21,76 pF för DI-vatten, som gradvis minskade till 8,70 pF för 50 % etanollösning, och motsvarande relativa tillståndsgrad för lösningen minskade från 80,14 till 47,79. Avledningsfaktorn ökade med koncentrationen av etanol i lösningen. Vi demonstrerade reproducerbarheten av den föreslagna sensorn genom iterativa mått av proverna och studien av ytmorfologi. Efter varandra följande mätningar av olika prover hade ingen överlappning och hade en mycket minimal förskjutning mellan RF-egenskaperna för varje uppmätt prov. Ytprofilen för nakna sensorer behölls efter provet, vilket resulterade i ett rotmedelvärde på 11,416 nm (RMS) jämfört med 10,902 nm för det nakna testet. Den föreslagna sensorn visade sig vara ett praktiskt alternativ till befintliga sensorer för att upptäcka mycket känsliga koncentrationer av vatten-etanol.
Koirala m.fl. Mätt vatten-/etanollösningen med hjälp av en spiralkopplad passiv mikroresonatorsensor REF.
Radio Frequency Detection and Characterization of Water-Ethanol Solution through Spiral-Coupled Passive Micro-Resonator Sensor
{'venue': 'Sensors (Basel, Switzerland)', 'journal': 'Sensors (Basel, Switzerland)', 'mag_field_of_study': ['Engineering', 'Medicine', 'Computer Science']}