[0004] 本发明的目的主要针对现有技术的不足，提出了一种结构简单、具备同步测量介电常数和磁导率功能的差分微波传感器。该传感器是在传统的互补开环谐振器和微带线结构基础上进行设计的。
[0005] 本发明按以下技术方案实现：
[0006] 一种差分微波传感器，该微波传感器为两端口器件，由顶层至底层包括两个微带线结构、介质层、金属薄片、两个刻槽金属CSRR结构；
[0007] 所述两个微带线结构尺寸相同且轴对称设置，设置在介质层的上表面；每个微带线结构只有一个终端接口，所述终端接口用于连接SMA连接头，所述SMA连接头与矢量网络分析仪相连通；
[0008] 所述微带线结构包括微带线Ⅰ和微带线Ⅱ，微带线Ⅰ的一端通过50欧姆电阻与微带线Ⅱ的一端焊接，微带线Ⅰ的另一端与金属补丁连接，微带线Ⅱ的另一端作为终端接口；金属补丁、微带线Ⅰ和微带线Ⅱ位于同一直线；
[0009] 进一步地，所述微带线Ⅱ的宽度为1.67mm，用以匹配50Ω电阻；
[0010] 进一步地，所述微带线Ⅰ的宽度小于微带线Ⅱ的宽度；
[0011] 进一步地，所述介质层为方形PCB板；
[0012] 所述的金属薄片与介质层形状相同，设置在介质层的下表面，且刻蚀有两个结构大小相同的刻槽金属CSRR结构。两个刻槽CSRR结构的开口朝向相同。
[0013] 每个刻槽金属CSRR结构由内外槽环构成，内外槽环均设有一个开口，且开口朝向均相同；所述内外槽环开口相对的两直角均对齐内折，所述外槽环的开口向环内外延伸构成槽沟，其中外槽环开口槽沟之间的部分为磁场强度最大，电场强度最小的区域，该区域放置待测样品用于测量样品磁导率；内外槽环两个内折直角相接的槽沟之间的部分为电场强度最大，磁场强度最小的区域，该区域放置待测样品用于测量样品介电常数；
[0014] 所述两个微带线中的金属补丁分别位于两个刻槽金属CSRR结构内部的相对位置，且金属补丁耦合各自的刻槽金属CSRR结构；
[0015] 所述刻槽金属CSRR结构内槽环的开口宽度与外槽环开口槽沟宽度相同。
[0016] 进一步地，两个刻槽金属CSRR结构之间空隙距离设置为8.94mm，以消除彼此间的耦合；
[0017] 进一步地，所述刻槽金属CSRR结构外环尺寸设置为11mm×7mm，槽宽为0.41mm，内环尺寸设置为6.31mm×5.74mm，槽宽为0.38mm，内外槽环槽边对齐处距离设置为0.22mm，其合理的尺寸使得电场很好的束缚在槽环周边；
[0018] 进一步地，外槽环开口槽沟与内槽环开口之间留有一定距离的空隙，距离设置为0.675mm，使得磁场很好的束缚在空隙中；
[0019] 进一步地，所述金属补丁中心与耦合的刻槽金属CSRR结构内槽环的开口中心的水平距离为1.75mm；
[0020] 进一步地，所述两个金属补丁中心之间的距离为20mm；
[0021] 所述传感器的灵敏度决定了对介电常数和磁导率测量的分辨率；质量因子决定了测量的精度；测量范围和小型化决定了传感器的实用性。
[0022] 本发明与现有技术相比，具有如下的突出实质性特点和显著技术进步：
[0023] 本发明与现有的微波传感器相比，克服了现有传感器只能单一测量介电常数或磁导率的缺点，能够在同一传感器上不同区域同步测量介电常数和磁导率。而且，本发明采用了差分结构的形式，对介电常数和磁导率可做差分测量，采用相对测量的方式排除了环境因素的影响。
