Highly sensitive lossy tunable permittivity sensor
Casacuberta Orta, Pau (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Vélez Rasero, Paris (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Su, Lijuan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Canalias, Xavier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Martín, Ferran (Martín Antolín) (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Fecha:	2024
Resumen:	This letter presents a novel lossy tunable permittivity sensor that enhances sensitivity through a controllable conductivity method using a junction field-effect transistor (JFET) in the ohmic region. The sensor, a one-port reflective-mode device, includes a coplanar waveguide (CPW) ending in a step impedance resonator (SIR) as the sensing element, with the JFET bridging the SIR patch and ground. The high sensitivity is achieved by virtue of the strong shift in the phase of the reflection coefficient at resonance experienced by varying the dielectric constant of the material under test (MUT). This device not only serves as a permittivity sensor but also for tracking variables linked to permittivity changes. Our experimental results uniquely demonstrate that sensitivity to minute perturbations can be significantly enhanced by tuning losses. The prototype, designed and constructed for detecting submillimeter proximity changes with a dielectric slab, achieves a peak sensitivity of 2291°/mm within a compact 8. 5×12 -mm footprint.
Ayudas:	Agencia Estatal de Investigación PID2022-139181OB-I00 Agencia Estatal de Investigación RYC2022-035819-I Agencia Estatal de Investigación PDC2021-121085-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2019-103904RB-I00 Agencia Estatal de Investigación IJC2019-040786-I Agencia Estatal de Investigación FPU20/05700 Agencia Estatal de Investigación PREP2022-000364 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00192
Derechos:	Tots els drets reservats.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Materia:	Coplanar waveguide (CPW) ; Junction field-effect transistor (JFET) ; Lossy sensor ; Permittivity sensor ; Phase-variation sensor ; Tunable sensor
Publicado en:	IEEE Microwave and Wireless Technology Letters, Vol. 34, issue 6 (June 2024) , p. 687-690, ISSN 2771-957X

DOI: 10.1109/LMWT.2024.3383162

Disponible a partir de: 2026-06-30 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