1.一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述传感器包含无源谐振腔体(1)、嵌入在无源谐振腔体(1)中的第一环形微流体芯片(2)、第二环形微流控芯片(3)与负阻补偿电路(4);所述无源谐振腔体(1)由上层介质基板(11)和下层介质基板(12)纵向叠合组成;
所述上层介质基板(11)和下层介质基板(12)中心均开有环形台阶槽,所述上层介质基板(11)具有顶层金属层、中间介质层、底层金属层以及台阶槽底部的环形金属层四层结构;
所述下层介质基板(12)具有顶层金属层、中间介质层以及底层金属层共三层结构;
所述无源谐振腔体(1)的谐振腔是由一圈第一金属通孔(111)围成,所述第一金属通孔(111)刻蚀在上层介质基板(11)和下层介质基板(12)的相同位置;
所述上层介质基板(11)的中心位置开设有金属化通孔,所述下层介质基板(12)的中心位置开设有第四金属通孔,两金属化通孔纵向重合,通过上层介质基板(11)金属化通孔底端的环形底层金属和下层介质基板(12)金属化通孔顶端的环形顶层金属 结合在一起;
所述上层介质基板(11)的底层金属层被刻蚀至中间介质层形成第一环形台阶槽(113),所述第一环形台阶槽(113)的外径边缘接近第一金属通孔,内径边缘接近金属化通孔,所述第一环形台阶槽(113)的向上刻蚀至部分中间介质层形成有环形微流控芯片嵌入槽,嵌入所述第一环形微流体芯片(2);
所述下层介质基板(12)的顶层金属层被刻蚀至中间介质层形成第二环形台阶槽(122),所述第二环形台阶槽(122)内径边缘接近第四金属通孔,所述第二环形台阶槽(122)的向下刻蚀至部分中间介质层形成有环形微流控芯片嵌入槽,嵌入所述第二环形微流控芯片(3);
所述上层介质基板(11)有沿腔体中心轴环形分布的两圈第二金属通孔(112),所述下层介质基板(12)有沿腔体中心轴环形分布的两圈第三金属通孔(121),所述第二金属通孔与第三金属通孔(121)纵向重合,形成上电容柱和下电容柱,按照两圈第二金属通孔与第三金属通孔(121)围成的同心圆环区域,上层介质基板(11)的环形台阶槽底部与下层介质基板(12)的上表面设有纵向重合的环形金属层(1110)。
2.根据权利要求1所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述第一环形微流体芯片(2)上有单向导通的第一微流通道;
所述第二环形微流控芯片(3)上有单向导通的第二微流通道。
3.根据权利要求2所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述上层介质基板(11)从顶层金属层向下有两个分布在两圈第二金属通孔(112)中间的金属化开放式第一通孔(116)与第一环形微流体芯片(2)的微流通道连通,作为微流通道(22)的出、入液孔;所述上层介质基板(11)从顶层金属层向下有一个分布在中心金属化通孔(114)的非金属化开放式第二通孔(117)与第二环形微流控芯片(3)的微流通道连通,作为第二微流通道(32)的入液口;
所述下层介质基板(12)从底层金属向上有一个分布在中心第四金属通孔(123)的非金属化开放式第三通孔(124)与第二环形微流控芯片(3)的微流通道连通,作为第二微流通道(32)的出液孔。
4.根据权利要求3所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述上层介质基板(11)的顶层金属层的上下区域有两条关于横轴对称的第一共面波导馈电线;所述负阻补偿电路(4)通过第二共面波导馈电线与所述无源谐振腔体(1)相连。
5.根据权利要求4所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述第一环形微流体芯片(2)采用聚四氟乙烯作为材料;所述第二环形微流控芯片(3)采用聚四氟乙烯作为材料。
6.根据权利要求5所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述第一环形微流体芯片(2)、第二环形微流控芯片(3)、第一环形台阶槽(113)、第二环形台阶槽(122)、环形金属层(1110)、环形底层金属、环形顶层金属和中心位置的金属化通孔与第四金属通孔(123)的圆心均在同一条竖直直线上。
7.根据权利要求4所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述下层介质基板(12)在对应第一共面波导馈电线的位置蚀刻出矩形缺口。
8.根据权利要求4所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述第二共面波导馈电线外接一段渐变微带线,连接所述负阻补偿电路(4)。
9.根据权利要求4所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,两块介质基板的中间介质层材料均为Rogers 4350B,其相对介电常数为
3.48,相对磁导率为 1,损耗正切角为 0.0037。
10.根据权利要求1所述的一种基于微波负阻电路补偿技术的电磁多功能高分辨率传感器,其特征在于,所述负阻补偿电路(4)包括电阻、电容、电感、三极管、变容二极管;电感L1一端与三极管BFP420基极b与相连,电感L1另一端直接接地;三极管BFP420集电极c分别与变容二极管的阴极端,电感L2一端相连;变容二极管SMV1405的阴极端分别与电感L4的一端、电容C1的一端相连;电感L4的另一端接电压源VBias正极;电压源VBias负极接地;电容C1另一端作为负阻电路的输出端;电阻R2一端与电感L2另一端相连,电阻R2另一端与电压源V1正极相连;电压源V1负极直接接地;三级管BFP420发射极e分别与电感L3一端,电容C2一端相连;电阻R3一端与电感L3另一端相连,电阻R3另一端接电压源V2负极;电压源V2正极直接接地;电阻R1一端与电容C2另一端相连,电阻R1另一端直接接地。