Resumen

Se propone un sensor de microondas basado en metamateriales con una estructura novedosa y compacta de los resonadores y la línea de transmisión microstrip ranurada para la medición de alta precisión de las propiedades dieléctricas de los materiales bajo prueba (MUTs). El sensor propuesto se ha diseñado y simulado en el sustrato RO4003C de Rogers utilizando el software ANSYS HFSS. Se consigue una profundidad de entalla única y acumulativa de -44,29 dB en el coeficiente de transmisión (S21) a la frecuencia de resonancia de 5,15 GHz. Los parámetros constitutivos negativos (permitividad y permeabilidad) se extraen de los parámetros S, que son la propiedad básica de los metamateriales o materiales zurdos (LHM). El sensor propuesto se fabrica y mide mediante el PNA-X (N5247A). El análisis de sensibilidad se realiza colocando diversos materiales dieléctricos estándar sobre el sensor y midiendo el desplazamiento de las frecuencias de resonancia de los MUT. Se formula una ecuación parabólica del sensor propuesto para aproximar la frecuencia de resonancia y la permitividad relativa de los MUT. Se ha encontrado una gran concordancia entre los resultados simulados, medidos y calculados, lo que revela que el sensor propuesto es un sensor de alta precisión para la caracterización de las propiedades dieléctricas de los MUTs. Se realiza un análisis de errores para determinar la precisión del sensor propuesto. Se obtiene un porcentaje de error muy pequeño (0,81%) y una desviación estándar muy baja que indican una alta precisión del sensor propuesto.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:sensor, muts, propiedades dieléctricas, frecuencia de resonancia, diversos materiales dieléctricos estándar, software ansys hfss, profundidad de muesca acumulativa, baja desviación estándar, línea de transmisión microstrip, parámetros constitutivos negativos
• Keywords:sensor, muts, dielectric properties, resonant frequency, various standard dielectric materials, ansys hfss software, accumulative notch depth, low standard deviation, microstrip transmission line, negative constitutive parameters