有线无源PDC-SiCN陶瓷基温度传感器的设计与制备

余煜玺¹，李燕¹，夏范森¹，韩清凯²

1. 厦门大学材料学院材料科学与工程系福建省特种先进材料重点实验室2. 大连理工大学机械工程学院

摘 要：针对航空发动机高温恶劣环境监测对耐高温传感器的需求,提出采用新型耐高温聚合物先驱体陶瓷（PDC-SiCN陶瓷）为温敏介质材料,制备被动式有线无源微波温度传感器,实现温度信息的有线无源传输。以PDC-SiCN陶瓷为填充介质,金属银作为表面层,形成谐振器;以共面波导线和共面天线为传输线,实现微波信号的传输;在谐振器的侧面开槽,实现宽频激励信号和谐振信号在传输线和谐振器之间的传输。采用HFSS软件进行结构尺寸的仿真和优化,设计出了满足最大传输效率的被动式有线无源PDC-SiCN耐高温温度传感器结构。通过以上结构设计,制备出了有线无源温度传感器。结果表明,所设计传感器的工作频率为10.16GHz,依据材料的变化特性该传感器可实现频率在500 MHz变化范围内的测量。

关键词：聚合物先驱体陶瓷;温度传感器;有线无源;