【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】指南針何以指向南北？候鳥(niǎo)何以長(zhǎng)距離遷徙？這些都離不開(kāi)自然界中無(wú)處不在的地磁場(chǎng)，但這同樣也干擾了高精度的測(cè)量測(cè)控，要消除這些“噪聲”干擾，就需要具有優(yōu)異微波吸收特性的材料。
 

　　北京航空航天大學(xué)教授單光存團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種具有微波吸收特性的復(fù)合納米材料，對(duì)實(shí)現(xiàn)高精度微波諧振測(cè)控技術(shù)有關(guān)鍵作用。微波諧振測(cè)控技術(shù)是指依靠微波諧振腔的高靈敏度來(lái)進(jìn)行高精度測(cè)量測(cè)控，由于微波諧振腔具有很高的品質(zhì)因數(shù)，因而靈敏度很高，可以用來(lái)微波諧振測(cè)量測(cè)控。值得一提的是，諧振頻率是諧振腔最重要的參數(shù)，通過(guò)對(duì)諧振腔諧振頻率的測(cè)量是目前快速、有效的測(cè)量方法。
 

　　在單光存看來(lái)，微波吸收特性的復(fù)合納米材料是實(shí)現(xiàn)高精度微波諧振測(cè)控技術(shù)的關(guān)鍵。實(shí)際上，單光存早在2011年攻讀博士學(xué)位期間就開(kāi)始專注于微波吸收特性的材料，隨著4G時(shí)代的廣泛應(yīng)用和5G時(shí)代的到來(lái)，人們對(duì)電磁波污染越來(lái)越重視，微波吸收特性的材料逐漸被關(guān)注。
 

　　在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)時(shí)代，人們對(duì)使用微波信號(hào)進(jìn)行傳感的需求越來(lái)越大，它們的低成本、高靈敏度、對(duì)惡劣環(huán)境的魯棒性，以及它們?cè)诜乔秩胧胶蜔o(wú)線傳感方面的潛力，都是微波傳感器的優(yōu)勢(shì)。
 

　　其中，平面微波諧振傳感器近年來(lái)引起了眾多研究者的關(guān)注。由于諧振元件對(duì)其周圍介質(zhì)的特性敏感，基于諧振元件的微波傳感器已經(jīng)應(yīng)用于許多不同的情況，包括材料特性、生物傳感、環(huán)境監(jiān)測(cè)、缺陷檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)控制、化學(xué)分析、微流體。此外，由于各種原因，平面技術(shù)中的傳感器實(shí)現(xiàn)是有趣的，包括開(kāi)發(fā)低剖面和低成本傳感器的可能性、共形傳感器(例如柔性基板中的傳感器)、可回收傳感器(例如基于有機(jī)或可堆肥基板的傳感器)、可穿戴傳感器、集成傳感器，潛水式傳感器，或與其他技術(shù)兼容的傳感器(如微流體、基于基片集成波導(dǎo)的傳感器、芯片上實(shí)驗(yàn)室傳感器等)。
 

　　平面微波諧振傳感器可根據(jù)工作頻率、應(yīng)用領(lǐng)域或工作原理等不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。然而，可能比較方便的傳感器分類方案是它們的工作原理，因?yàn)樗?jiǎn)化了傳感器比較。也就是說(shuō)，如果器件在不同的工作原理下工作，就相關(guān)的傳感器參數(shù)(如靈敏度、分辨率、動(dòng)態(tài)范圍、線性度等)比較傳感器性能是困難的。然而，應(yīng)該提到的是，有些傳感器同時(shí)利用了一些工作原理。
 

　　資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)、傳感器專家網(wǎng)