研究目的
提出一种受超材料特性启发的椭圆形传感器设计方案，用于测量水溶液中的葡萄糖浓度，有望实现无创血糖分析。
研究成果
椭圆形超材料传感器展现出葡萄糖检测潜力，灵敏度达到0.037 GHz/(30 mg/dL)。该传感器具有双负(DNG)特性且吸收损耗极低，适用于生物传感应用。实验结果验证了仿真数据的准确性，证实其可用于非侵入式血糖监测。
研究不足
实验装置在精确样品定位方面存在困难，导致突发共振现象。传感器的性能可能受到制造误差和环境因素的影响。为实际应用（如提升灵敏度及可穿戴设备的微型化）需要进一步优化。
1：实验设计与方法选择：
传感器设计基于超材料特性，采用CST微波工作室中的有限积分技术(FIT)进行仿真。分析方法包括集总元件建模和直接折射率(DRI)法用于参数提取。
2：样本选择与数据来源：
使用介电常数55至87的葡萄糖水溶液。实验测试了葡萄糖浓度68至150 mg/dL的人血清样本。
3：实验设备与材料清单：
Rogers RO4350B基板、铜贴片、矢量网络分析仪(VNA)Agilent N5227A、用于样本施加的注射针头。
4：7A、用于样本施加的注射针头。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：传感器在CST中完成设计与仿真。将葡萄糖溶液施加于传感区域后，对制备的单元结构进行测试，并使用VNA测量S参数。
5：数据分析方法：
通过分析S参数(S11、S21)确定谐振频率偏移?；诮榈绯Ｊ浠扑懔槊舳取?/p>
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Vector Network Analyzer
N5227A
Agilent
Used to measure S-parameters (S11, S21) in the experimental setup for glucose sensing.
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Substrate
RO4350B
Rogers
Dielectric substrate material for the sensor, providing specific electrical properties.
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CST Microwave Studio
2017
Computer Simulation Technology
Simulation software used for designing and analyzing the metamaterial sensor.
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Copper Patch
Conductive material used for the microstrip lines and patching in the sensor design.
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