Web of Science: 0 citas, Scopus: 2 citas, Google Scholar: citas
Losses Assisted Sensitivity Enhancement in Reflective-Mode Phase-Variation Permittivity Sensors Based on Weakly Coupled Distributed Resonators
Casacuberta Orta, Pau (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Vélez Rasero, Paris (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Muñoz Enano, Jonathan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Su, Lijuan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Martín, Ferran (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Fecha: 2023
Resumen: This letter demonstrates that losses [including substrate losses and losses in the material under test (MUT)] can be beneficial to boost the sensitivity in one-port reflective-mode phase-variation planar permittivity sensors based on a pair of weakly coupled quarter-wavelength resonators (the sensing elements). It is shown that the key aspect of optimizing the sensitivity in the limit of small perturbations of the dielectric constant of the MUT in the vicinity of the reference dielectric constant is to achieve a high slope in the phase of the reflection coefficient at the operating frequency and the output variable. Depending on the level of losses, such phase slope can be either negative (low-loss regime) or positive (high-loss regime). Nevertheless, the relevant aspect is that, regardless of its sign, the magnitude of the phase slope can be arbitrarily high by adequately designing the sensor considering the device and MUT losses. Thus, losses do not necessarily degrade sensitivity; instead, they can be strategically utilized to achieve unprecedented sensitivities in this type of sensor, which operates based on the measurement of the reflection coefficient phase.
Ayudas: Agencia Estatal de Investigación PID2019-103904RB-I00
Agencia Estatal de Investigación PDC2021-121085-I00
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00192
Agencia Estatal de Investigación IJC2019-040786-I
Agencia Estatal de Investigación FPU20/05700
Nota: Altres ajuts: ICREA Academia
Derechos: Tots els drets reservats.
Lengua: Anglès
Documento: Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Materia: Coupled lines ; Coupled resonators ; Microstrip ; Microwave sensors ; Permittivity sensors ; Phase-variation sensors
Publicado en: IEEE Sensors Letters, Vol. 7, Issue 8 (August 2023) , art. 1500704, ISSN 2475-1472

DOI: 10.1109/LSENS.2023.3297798


Disponible a partir de: 2025-08-31
Postprint

El registro aparece en las colecciones:
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ingeniería > CIMITEC-UAB
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados

 Registro creado el 2023-09-13, última modificación el 2023-10-01



   Favorit i Compartir