TR-1.4: Tecnologie e applicazioni dell’elettronica delle microonde
LR-ING-INF01.2
Caratterizzazione e modellistica a microonde di sensori per applicazioni di bioingegneria
Sono state progettate e realizzate innovative topologie di sensori a microonde per applicazioni nel campo della bioingegneria, quali ad esempio sensori microfluidici per la caratterizzazione di liquidi mediante spettroscopia dielettrica a microonde e sensori di gas per l’analisi del respiro. Inoltre, sono stati studiati sensori commerciali quali ad esempio quelli ad onde acustiche superficiali (SAW: surface acoustic wave) per applicazioni criogeniche. I sensori considerati sono stati caratterizzati sperimentalmente tramite misure di parametri di scattering al variare della frequenza in diverse condizioni operative. Le misure effettuate sono state utilizzate per estrarre innovativi modelli circuitali in grado di riprodurre accuratamente le prestazioni a microonde dei sensori. L’analisi dei modelli circuitali ha consentito una migliore comprensione della fisica del dispositivo, in quanto gli elementi circuitali possono essere collegati direttamente alla struttura fisica del sensore. Inoltre, è stata sviluppata un’attenta analisi della risposta dei sensori in termini di sensibilità e di risposta in frequenza al fine di consentire un’attenta ottimizzazione delle prestazioni dei sensori in base alle specifiche dell’applicazione finale nel campo bioingegneristico.
Pubblicazioni relative alla linea di ricerca
[1] G. Crupi, G. Gugliandolo, G. Campobello, and, N. Donato, “Measurement-based extraction and analysis of a temperature-dependent equivalent-circuit model for a SAW resonator: From room down to cryogenic temperatures,” IEEE Sensors Journal.
[2] G. Gugliandolo, G. Campobello, Z. Marinkovic, G. Crupi, A. Quartarone, G. Neri, and N. Donato, “Development of a multi-transduction system for breath analysis in neurodegenerative diseases,” IEEE International Symposium on Medical Measurement and Applications (MeMeA), Neuchâtel Switzerland, 23-25 June 2021, 4 p..
[3] X. Bao, I. Ocket, G. Crupi, D. M. M.-P. Schreurs, J. Bao, D. Kil, B. Puers, and B. Nauwelaers, “A planar one-port microwave microfluidic sensor for microliter liquids characterization,” IEEE Journal of Electromagnetics, RF, and Microwaves in Medicine and Biology, vol. 2, no. 1, pp. 10-17, March 2018.
Referente: Prof. Giovanni Crupi (crupig@unime.it)
Centri di Ricerca o altri Istituti di Ricerca con cui si collabora nell'ambito della Linea di Ricerca
- Electronic Engineering Department, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgio.
- Interuniversity Microelectronics Center (IMEC), Leuven, Belgio.
- Faculty of Electronic Engineering, University of Nis, Nis, Serbia.