[发明专利]一种基于水介质的超宽谱高功率微波传感器

权利要求书

1.一种基于水介质的超宽谱高功率微波传感器，其特征在于：所述的传感器包括水介质(1)、长方体外壳(2)、金属导体带(3)、接地金属板(4)、介质支撑结构(5)、金属探针(6)和同轴输出端口(7)；

所述水介质(1)为纯水；

所述长方体外壳(2)置于接地金属板(4)上方，其开口处边缘与接地金属板(4)边缘接触良好，形成一个密封的空腔；

所述长方体外壳(2)的上盖板开设有孔阀(8)，从孔阀(8)注入水介质(1)以填充长方体外壳(2)与接地金属板(4)所形成的空腔；

所述长方体外壳(2)上盖板内侧中间位置沿长度方向粘贴有一金属导体带(3)；在靠近金属导体带(3)端口的位置各设置一组位于金属导体带(3)与接地金属板(4)之间的介质支撑结构(5)，用以支撑金属导体带(3)；

所述金属探针(6)的一端穿过水介质(1)与金属导体带(3)的一端相连，另一端连接同轴输出端口(7)；同轴输出端口(7)装配在接地金属板(4)底部，其外导体与接地金属板(4)电连接，内导体与金属探针(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于水介质的超宽谱高功率微波传感器，其特征在于：所述的金属导体带(3)的长度由传感器的时间窗大小t_w决定，表示如下：

其中，Lc为金属导体带(3)的长度，ε_r和ε_e分别为水介质(1)的相对介电常数和有效介电常数，h为金属导体带(3)与接地金属板(4)之间的间隙，W为金属导体带(3)的宽度，c为光速。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于水介质的超宽谱高功率微波传感器，其特征在于：所述的长方体外壳(2)由介电常数介于2～16的介质材料制成，厚度为2～4mm；外壳开口处呈阶梯状，通过胶水与接地金属板(4)嵌合在一起，粘接牢固。

4.根据权利要求3所述的一种基于水介质的超宽谱高功率微波传感器，其特征在于：所述的金属探针(6)顶端与金属导体带(3)焊接牢固，焊接点离金属导体带(3)的左端面距离小于4mm。

5.一种如权利要求1所述的一种基于水介质的超宽谱高功率微波传感器的应用方法，其特征在于：所述的传感器在使用时保持金属探针(6)所在的一端正对超宽谱高功率微波来波方向，接地金属板(4)的上表面与电场极化方向垂直。