[发明专利]生物标志物监测传感器及使用方法

说明书

本文提供了用于生物标志物传感器的系统、方法和设备。

技术领域

本发明总体上涉及滤波器和传感装置。

背景技术

材料的介电常数的精确表征在众多应用，包括食品工程、医学和农业中至关重要。若干种微波测量方法，诸如波导和腔微扰技术通常用于提取材料的介电常数。尽管这样的方法是精确的，但是它们是庞大的并且可能影响MUT。提取材料的电气特性的替代方法是通过将MUT放置在紧密靠近谐振器的位置。与其自由空间操作相比，这样的放置微扰(perturb)谐振器的S参数，并因此帮助提取负载MUT的电气特性[1]。

出于表征材料的介电常数变化的目的，文献中讨论了若干种基于谐振器的传感器。然而，重点一直在于设计具有高品质因数的窄带传感器，以便提高传感器对介电常数变化的灵敏度。在[2]和[3]中已检查了具有窄响应的互补裂环谐振器(CSRR)的使用。所提出的谐振器能够以不超过10％的百分比误差传感和预测低损耗基底的介电常数值[2]。此外，通过将谐振器的数目从两个增加到三个，传感器能够以较低的误差预测基底的介电常数和厚度两者[3]。

在S.R.Choudhury,S.K.Parui和S.Das,Design of a novel bandstop filterusing log periodic based circular split ring slots,2012Students Conferenceon Engineering and Systems,Allahabad,Uttar Pradesh,2012，第1-4页中讨论了基于对数周期的滤波器。

对数布置的圆形裂环槽用于构建滤波器。该滤波器具有5.1GHz的中心频率和1.02GHz的带宽。比例因子为0.98(几乎均匀分布)。分数带宽在这篇文献中为20％。

在Baghbani,R.,Rad,M.A.,Pourziad,A.Microwave sensor for non-invasiveglucose measurements design and implementation of a novel linear.IET WirelessSensor Systems,2015，第5卷，第2期，第51–57页中讨论了用作血糖仪的滤波器。在1.9GHz下操作的平面带通滤波器被设计作为血糖仪进行。一些测试示出了滤波器的响应与血糖水平之间的一些关联。这篇文献的作者没有进一步进行在预测实际葡萄糖水平方面的这项工作。他们仅基于一名患者的口服葡萄糖测试示出了S参数在时间上的变化性。

以前的工作重点在于设计窄带传感器来检测电容率的变化。本发明试图解决这些问题以及其他问题。

发明内容

本文提供了用于生物标志物监测的生物标志物传感器的系统、方法和设备。

方法、系统和设备部分地在随后的描述中阐述，并且部分地从描述中将显而易见，或者可以通过方法、设备和系统的实践来学习。方法、设备和系统的优点将通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。应当理解，前述一般描述和以下详细描述均仅是示例性和说明性的，而不是对所要求保护的方法、设备和系统的限制。

附图说明

在附图中，在本发明的若干个优选的实施方式中，相似的元件由相似的参考数字标识。

图1A是根据一种实施方式，生物标志物传感器的顶层和底层的分解透视图；图1B是根据一种实施方式，顶层和底层的俯视图；图1C是生物标志物传感器的模拟实施方式；以及图1D是根据一种实施方式，生物标志物传感器的制造原型。

图2是常规馈电线和锥形线馈电之间的比较。应用锥形传输线的优势。不失一般性，实例图示了一个元件的情况。

图3A是不失一般性地示出锥形传输线以及锥形传输线的更广泛的响应的曲线图；以及图3B是示出生物标志物传感器100b的测量的S参数的图。