用于液体传感的自调谐 UHF RFID 天线与微流控通道的联合设计

十多年来，微流控一直是一项使能技术，特别是在医疗和可穿戴设备领域，它允许在密闭空间中操控少量流体。当流体在天线附近流动时，天线特性的变化使得微通道也可用于无线传感。然而，到目前为止，微流控通道和传感天线始终是分开设计的；相反，由于液体流动和天线几何形状都会影响整体性能，在优化天线-微流控系统时应同时考虑它们。本文研究了用于液体定量的天线与微流控通道的联合设计。利用自调谐 RFID 微芯片来最大程度地减少由于传感天线上有损液体量的增加而导致的通信性能下降，同时对阻抗失配本身进行数字化。为了在实验上证实这种联合设计技术，通过为优化函数设定不同目标，从给定的天线-微流控布局出发获得了两种不同的几何结构并制作了原型。这两种柔性 RFID 原型表现出了与仿真结果一致的性能，每增加一毫克水可实现约 20 个数字度量单位的最大灵敏度。