任何车辆的保养、维护都离不开润滑油。润滑油对发动机、机械设备起着润滑减磨、冷却降温、清洗清洁和减震缓冲等作用,能有效降低发动机、机械设备的磨损消耗提高车辆的行驶安全和延长车辆的使用寿命。润滑油在使用过程中会出现污染变质,其中润滑油的水污染是影响其品质的主要因素之一。因此,对于监测润滑油的污染程度以及确定合理的换油时期具有重要的意义,可有效降低因润滑油失效而造成的不必要危害,降低维修维护成本,提高发动机、机械设备的使用效率。本文通过对国内外润滑油含水率的发展现状以及柔性介质的优势进行了研究分析,提出了一种微带天线传感器基于谐振频率测量介电常数的方法,该装置由微带缝隙天线与具有柔性微通道的介质基板集成,具有简单、快速、微量、非接触式等特点,利用柔性介质基板微通道内不同含水率的润滑油具有不同的介电常数,从而引起微带天线传感器的谐振频率偏移来监测判断润滑油的污染程度以及确定合理的换油时期。使用HFSS仿真软件进行建模分析并通过制作实物对其进行实验验证。论文工作主要包括以下几个方面:首先,介绍了润滑油含水率离线式、在线式的测量方法和润滑油的组成,微量水分会极大地影响到润滑油的介电常数。基于微波测量理论,提出了基于柔性微流体通道集成的一种微带天线传感器用于监测润滑油的含水率,从而确定润滑油的污染程度,降低发动机以及设备的磨损。其次,使用HFSS仿真软件对微带天线传感器进行建模,通过对微带天线的模拟分析发现其带宽相对较大,通过对微带天线的辐射贴片进行蚀刻缝隙,其天线的带宽明显降低大约4倍符合传感器设计的要求,然后通过加载柔性微流体通道进行建模分析,考虑到微通道的深宽比以及设计的要求,最终确定了合理的微带天线传感器。为了提高微带天线传感器的灵敏度,又分别对所设计的微带缝隙天线、微流体通道的尺寸进行了模拟分析,目的是微通道使用微量的不同含水量润滑油产生最大的谐振频率偏移,该方法使用的润滑油量较小,避免了润滑油的浪费从而保护环境。通过对微通道模拟设置介电常数不同的润滑油,得出结论:随着润滑油中含水率的增加,混合液的介电常数也随之增加,导致微带天线传感器的谐振频率逐渐降低。最后,使用Auto CAD 2018对微带天线传感器的实物绘制加工,通过实验验证模拟仿真结果。微带天线传感器通过塑料螺丝螺母使其组装集成在一起,使用SMA接头焊接微带传感器的辐射贴片与金属接地层,连接矢量网络分析仪,向微流体通道内注入含水率不同的润滑油,矢量网络分析仪显示微带天线传感器的谐振频率随着润滑油含水率的增多发生较大的偏移。实验结果表明:与仿真结果基本一致。