Integrierte Dielektrische Millimeterwellen-Sensoren für Bio-Medizinische Anwendungen

Inhalt:
In dieser Arbeit werden dielektrische Sensoren für biologische, chemische und medizinische Anwendungen vorgestellt. Durch die Messung der Dielektrizitätskonstanten einer Flüssigkeit können Stoffe unterschieden werden, Konzentrationen gemessen oder Makroteilchen wie zum Beispiel Zellen gezählt werden. Durch die geringe Wellenlänge der eingesetzten Frequenzen sind die Sensoren sehr kompakt. Unterschiedliche Sensoren basierend auf linearen λ/2 Leitungen werden vorgestellt. Die Flüssigkeit muss in die Nähe des Sensors gebracht werden, um das elektrische Feld zu beeinflussen und somit die charakteristischen Parameter zu verändern. Die Sensoren lassen sich durch eine Messung der S-Parameter bei 61 GHz und 122 GHz auslesen, wobei eine Reflektions- oder eine Transmissionsmessung durchgeführt werden muss. Ausleseschaltungen für solche Sensoren wurden entworfen und im letzten Abschnitt vorgestellt.