CN114779133A - 一种微波磁传感器及其测量方法 - Google Patents

Abstract

一种微波磁传感器，包括：两个半波长谐振器，每个所述半波长谐振器是一段传输线，其长度等于其基模谐振频率对应的波长的一半，两个所述半波长谐振器具有相同的长度和相同的所述基模谐振频率；一个磁阻元件，所述磁阻元件位于两个所述半波长谐振器之间，并与两个所述半波长谐振器等距对称间隔，所述磁阻元件与两个所述半波长谐振器的端部构成耦合电容器，两个所述半波长谐振器通过所述耦合电容器耦合。本发明提供的微波磁传感器，可以根据微波磁传感器的第一谐振频率的变化来确定外部磁场，由于谐振结构的谐振频率可以精准测量，因此本发明提供的微波磁传感器比现有的基于惠斯通电桥的磁阻传感器具有更高的灵敏度和准确度。

Description

一种微波磁传感器及其测量方法

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及微波磁传感器及其测量方法。

背景技术

磁传感器广泛用于消费电子产品和工业生产中，尤其是磁传感器在物联网 (IoT)和工业物联网(IIoT)中扮演着越来越重要的角色。磁传感器可用于提供智能家居解决方案，例如，允许用户远程打开和关闭电器，并通过测量电流和电压实时调整能耗。磁传感器还可用于为机器人和工厂自动化提供角度感测、距离感测、移动感测、和安全开关。

具有磁阻(MR)元件的磁传感器已被大规模使用。磁阻元件的电阻随着该磁阻元件所经历的外部磁场的变化而变化。磁阻元件包括诸如锑化铟(InSb)等半导体磁阻元件和诸如巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件和各向异性磁阻 (AMR)元件等金属磁阻元件。主要由于其灵敏度和可靠性等方面的优势，具有金属磁阻元件的磁传感器广受青睐。

然而，由于金属磁阻元件本身是导体，因此难以精准测量金属磁阻元件的电阻率的变化。因此，具有金属磁阻元件的磁传感器的灵敏度和准确度有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波磁传感器，以解决背景技术中提出的问题。

本发明的技术解决方案是：一种微波磁传感器，包括：

两个半波长谐振器，每个所述半波长谐振器是一段传输线，其长度等于其基模谐振频率对应的波长的一半，两个所述半波长谐振器具有相同的长度和相同的所述基模谐振频率；

一个磁阻元件，所述磁阻元件位于两个所述半波长谐振器之间，并与两个所述半波长谐振器等距对称间隔，所述磁阻元件与两个所述半波长谐振器的端部构成耦合电容器，两个所述半波长谐振器通过所述耦合电容器耦合。

作为优选，所述磁阻元件为金属磁阻元件，包括巨磁阻元件、隧道磁阻元件或各向异性磁阻元件。

作为优选，所述传输线是一种平面传输线，包括带状线、微带或共面线。

作为优选，所述传输线是微带。

作为优选，衬底，由低损耗介电材料制成，包括但不限于硅、砷化镓、 FR-4、氧化铝、蓝宝石、石英或其组合；

地线，由高导电性金属制成，包括但不限于金、银、铜或其组合。

作为优选，所述保护层覆盖所述磁阻元件；

所述保护层由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

作为优选，所述保护层填充所述谐振器和所述磁阻元件之间的间隙，并且覆盖所述半波长谐振器的一部分。

作为优选，所述磁阻元件在每一侧具有台阶结构；

所述磁阻元件包括顶面、中间面和底面，所述磁阻元件的底面直接接触衬底的顶面，所述磁阻元件的中间面和顶面位于所述半波长谐振器的顶面之上，并且在每一侧覆盖所述半波长谐振器一部分。

作为优选，所述隔离元件设置在所述半波长谐振器和所述磁阻元件之间；

所述隔离元件具有台阶结构；

所述隔离元件包括顶面、中间面和底面，所述隔离元件的顶面直接接触所述磁阻元件的中间面，所述隔离元件的中间面直接接触所述半波长谐振器的顶面，所述隔离元件的底面直接所述接触衬底的顶面。

所述隔离元件由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

作为优选，所述保护层覆盖所述磁阻元件；

所述保护层由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅、或其组合。

作为优选，所述隔离元件在每一侧具有台阶结构；

所述隔离元件包括顶面、中间面和底面，所述隔离元件的底面直接接触衬底的顶面，所述隔离元件的中间面直接接触所述半波长谐振器的顶面，并且在每一侧覆盖所述半波长谐振器一部分，所述磁阻元件设置在所述隔离元件的顶面上；

所述隔离元件的材料为低k材料，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

作为优选，所述保护层覆盖所述磁阻元件；

所述保护层由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅、或其组合。

作为优选，所述半波长谐振器包括过渡部分，所述过度部分位于所述半波长谐振器靠近所述磁阻元件的一侧；

所述过渡部分靠近所述磁阻元件的一端的宽度与所述磁阻元件的宽度一致。

作为优选，所述耦合单元用于测量所述微波磁传感器的谐振频率；

所述耦合单元由一段传输线制成，所述传输线的特征阻抗与外部测量线路的特征阻抗一致。

作为优选，所述耦合单元与所述半波长谐振器之间的耦合为端对端耦合。

作为优选，所述耦合单元与所述半波长谐振器之间的耦合为平行耦合。

作为优选，所述衬底、所述半波长谐振器、所述耦合单元和所述地线由非磁性材料制成。

一种微波磁传感器的测量方法，包括：

S1，获得所述微波磁传感器的第一谐振频率与外部磁场强度之间的校准曲线，所述第一谐振频率为所述微波磁传感器的最低谐振频率，所述校准曲线通过在感兴趣的范围内不同强度的外部磁场下测量所述微波磁传感器的所述第一谐振频率来获得；

S2，在待测磁场下测量所述微波磁传感器的所述第一谐振频率，并根据所述校准曲线获得所述待测磁场的强度。

本发明有益效果是：

与现有技术相比，利用本发明提供的微波磁传感器，可以根据微波磁传感器的第一谐振频率的变化来确定外部磁场。由于谐振结构的谐振频率可以精准测量，因此本发明提供的微波磁传感器比现有的基于惠斯通电桥的磁阻传感器具有更高的灵敏度和准确度。此外，可以使用传统的半导体制造工艺和技术来制造所述微波磁传感器。另外，由于微波磁传感器工作在微波频率，因此可以将微波磁传感器集成到无线通信***中，从而实现远程、无线传感。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种微波磁传感器的结构示意图；

图2为图1中的耦合电容器CAP的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的一种示例性的微波磁传感器的第一谐振频率和磁阻元件的电阻率之间的关系图；

图4为本发明实施例提供的一种微带磁传感器的俯视图；

图5为沿图4中A-A’截面的截面图；

图6为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图；

图7为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图；

图8为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的俯视图；

图9为沿图8中B-B’截面的截面图；

图10为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图；

图11为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的俯视图；

图12为沿图11中C-C’截面的截面图；

图13为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图；

图14为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的俯视图；

图15为沿图14中D-D’截面的截面图；

图16为本发明实施例提供的另一种微波磁传感器的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。在示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不对其进行进一步讨论。

正如背景技术所述，由于金属磁阻元件本身是导体，因此难以精准测量金属磁阻元件的电阻率的变化。因此，具有金属磁阻元件的磁传感器的灵敏度和准确度有待进一步提高。

有鉴于此，本发明提供了一种具有金属磁阻元件的微波磁传感器及其测量方法，有效解决了现有技术存在的技术问题，提高了具有金属磁阻元件的磁传感器的灵敏度和准确度。

在本发明提供的具有金属磁阻元件的微波磁传感器中，当对磁阻元件施加外部磁场时，磁阻元件的电阻率会发生变化，因此，微波磁传感器的谐振特性也会发生变化。根据微波磁传感器谐振特性的变化，可以得到外部磁场的强度。

图1为本发明实施例提供的一种微波磁传感器的结构示意图。如图1所示，所述微波磁传感器包括两个半波长谐振器1和一个磁阻元件2。每个所述半波长谐振器1是一段传输线，其长度等于其基模谐振频率f₀对应的波长的一半。两个所述半波长谐振器具有相同的长度和相同的基模谐振频率f₀。所述磁阻元件2位于两个所述半波长谐振器1之间，并与两个所述半波长谐振器1等距对称间隔。所述磁阻元件2与两个所述半波长谐振器1的端部构成耦合电容器 CAP，如图1中的虚线方框所示。两个所述半波长谐振器1通过所述耦合电容器CAP耦合。

图2为图1中的所述耦合电容器CAP的局部放大图，包括耦合电容器CAP 的等效电路。如图2所示，耦合电容器CAP包括三个电容，分别是两个在半波长谐振器1和磁阻元件2之间形成的电容C1，以及磁阻元件2的自电容C2。三个电容各自的电容与磁阻元件2的电阻率有关。因此，耦合电容器CAP的总电容C与磁阻元件2的电阻率有关。

在微波磁传感器中，由于两个半波长谐振器1通过耦合电容器CAP耦合，微波磁传感器的基模谐振退化为两个谐振，这两个谐振分别具有第一谐振频率 f₁和第二谐振频率f₂。第一谐振频率f₁低于半波长谐振器1的基模谐振频率f₀，第二谐振频率f₂高于半波长谐振器1的基模谐振频率f₀。具体地，第一谐振频率为微波磁传感器的最低谐振频率。

第一谐振频率f₁和第二谐振频率f₂之间的差值与耦合电容器CAP的总电容C有关。总电容C的变化会导致第一谐振频率f₁和第二谐振频率f₂的变化。总电容C可以由第一谐振频率f₁和第二谐振频率f₂计算得出：

C＝(tan(πf₁/f₂))/4πf₁Z₀

其中Z₀是构成半波长谐振器的传输线的特征阻抗。可以理解的是，当总电容C变大时，f₁和f₂的差值会变大，第一谐振频率f₁会降低。

当磁阻元件2的电阻率减小时，总电容C会增加，因此第一谐振频率f_l会降低。图3为本发明实施例提供的一种示例性的微波磁传感器的第一谐振频率和磁阻元件的电阻率之间的关系图。该示例性微波磁传感器由微带制成，所述微带的特征阻抗为50Ω。如图3所示，当磁阻元件的电阻率减小时，该示例性微波磁传感器的第一谐振频率f₁单调降低。因此，根据第一谐振频率f₁，可以推算出磁阻元件的电阻率。

在本发明中，耦合电容器CAP包含磁阻元件2。磁阻是指样品在强度为H 的外部磁场下的电阻率的变化：

δH＝(R(0)-R(H))/R(0)

其中δH代表磁阻，R(H)为样品在强度为H的磁场中的电阻率，R(0)为H＝0 时样品的电阻率。

本发明中的磁阻元件2为金属磁阻元件。金属磁阻元件可以是巨磁阻 (GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件或各向异性磁阻(AMR)元件。通常， GMR元件、TMR元件和AMR元件的δH值大于半导体磁阻元件的δH值。以GMR为例，GMR是一种自旋电子效应，并且GMR元件的运作基于电子散射对自旋取向的依赖性。GMR元件的薄膜结构由交替设置的铁磁和非磁导电层构成。根据相邻铁磁层的磁化排列，薄膜结构的总电阻率可能会发生显着变化。平行排列时，总电阻率相对较低，而反平行排列时，总电阻率相对较高。

在本发明中，用于制作半波长谐振器的传输线可以是任何类型的平面传输线，包括带状线、微带和共面线。下面描述以微带为示例性平面传输线。

图4为本发明实施例提供的一种微带磁传感器的俯视图。图5为沿图4中 A-A’截面的截面图。如图4和图5所示，微带磁传感器包括两个半波长谐振器101、磁阻元件102、衬底103和地线104。

两个所述半波长谐振器101由高导电性金属制成，包括但不限于金、银、铜或其组合。两个所述半波长谐振器101可以具有多层结构。

所述磁阻元件102为金属磁阻元件，可以是GMR元件、TMR元件和AMR 元件中的一种。磁阻元件102位于两个半波长谐振器101之间，并与两个半波长谐振器等距对称间隔。磁阻元件102可以具有多层结构。

衬底103由低损耗介电材料制成，包括但不限于硅、砷化镓、FR-4、氧化铝、蓝宝石、石英或其组合。

地线104由高导电性金属制成，包括但不限于金、银、铜或它们的组合。地线可以具有多层结构。

磁阻元件102可以被保护层覆盖。图6为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图。如图6所示，在一个实施例中，磁阻元件102被保护层105 覆盖。保护层105由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

在一个实施例中，磁阻元件102被保护层覆盖，所述保护层填充谐振器101 和磁阻元件102之间的间隙，并且覆盖半波长谐振器101的一部分。图7为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图。如图7所示，磁阻元件102 被保护层106覆盖，保护层106填充谐振器101和磁阻元件102之间的间隙，并覆盖半波长谐振器101的一部分。保护层106由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

在本发明中，耦合电容器CAP可以具有多种结构。图8为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的俯视图。图9为沿图8中B-B’截面的截面图。如图8和图9所示，在一个实施例中，微带磁传感器包括磁阻元件202和两个隔离元件207。

磁阻元件202在每一侧具有台阶结构。磁阻元件202包括顶面、中间面和底面。磁阻元件202的底面直接接触衬底103的顶面。磁阻元件202的中间面和顶面位于半波长谐振器101的顶面之上，并且在每一侧覆盖半波长谐振器 101一部分。

隔离元件207具有台阶结构。隔离元件207设置在半波长谐振器101和磁阻元件202之间。隔离元件207包括顶面、中间面和底面。隔离元件207的顶面直接接触磁阻元件202的中间面，隔离元件207的中间面直接接触半波长谐振器101的顶面。隔离元件207的底面直接接触衬底103的顶面。隔离元件207 由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

磁阻元件202为金属磁阻元件，可以是GMR元件、TMR元件和AMR元件中的一种。磁阻元件202可以具有多层结构。

在一个实施例中，磁阻元件被保护层覆盖。图10为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图。如图10所示，磁阻元件202被保护层205覆盖。保护层205由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅、或其组合。

在一实施例中，隔离元件207和保护层205的材料相同。在其他一些实施例中，隔离元件207和保护层205可以由不同的材料制成。

图11为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的俯视图。图12为沿图 11中C-C’截面的截面图。如图11和12所示，在一个实施例中，磁传感器包括磁阻元件302和隔离元件307。

隔离元件307在每一侧具有台阶结构。隔离元件307包括顶面、中间面和底面。隔离元件307的底面直接接触衬底103的顶面。隔离元件307的中间面直接接触半波长谐振器101的顶面，并且在每一侧覆盖半波长谐振器101一部分。磁阻元件302设置在隔离元件307的顶面上。隔离元件307的材料为低k 材料，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

在一个实施例中，磁阻元件302被保护层覆盖。图13为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的截面图。如图13所示，磁阻元件302被保护层305覆盖。保护层305由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅、或其组合。

在一实施例中，隔离元件307和保护层305由相同的材料制成。在其他一些实施例中，隔离元件307和保护层305可以由不同的材料制成。

在本发明中，可以调整半波长谐振器靠近磁阻元件的一端的宽度以满足特定的测量要求。在一实施例中，半波长谐振器包括过渡部分，所述过度部分位于半波长谐振器靠近磁阻元件的一侧。通过过渡部分，可以实现半波长谐振器靠近磁阻元件的一端的宽度为与磁阻元件的宽度的一致，从而满足特定的测量要求。

图14为本发明实施例提供的另一种微带磁传感器的俯视图。图15为沿图 14中D-D’截面的截面图。如图14和图15所示，微带磁传感器包括两个半波长谐振器401和一个磁阻元件402。半波长谐振器包括过渡部分408，所述过度部分408位于半波长谐振器靠近磁阻元件402的一端。通过过渡部分408，可以实现半波长谐振器401靠近磁阻元件402的一端的宽度与磁阻元件402的宽度的一致。本发明不对过渡部分408的具体结构进行限定。

本发明提供的微波磁传感器还包括用于测量微波磁传感器的谐振频率的耦合单元。图16为本发明实施例提供的另一种微波磁传感器的结构示意图。如图16 所示，在一个实施例中，磁传感器包括两个耦合单元509，用于测量微波磁传感器的谐振频率。耦合单元509由一段传输线制成，该传输线的特征阻抗与外部测量线路的特征阻抗一致，例如50Ω。在一实施例中，如图16所示，耦合单元509与半波长谐振器101之间的耦合为端对端耦合。在其他一些实施例中，耦合单元509与半波长谐振器101之间的耦合可以是其他类型的耦合，例如平行耦合。

在一些其他实施例中，微波磁传感器可以仅包括一个耦合单元。

在一个实施例中，耦合单元509和半波长谐振器101由相同类型的传输线制成。在一些其他实施例中，耦合单元509和半波长谐振器101可以由不同类型的传输线制成。

在一个实施例中，耦合单元509和半波长谐振器101由相同的材料制成。在一些其他实施例中，耦合单元509和半波长谐振器101可以由不同的材料制成。

在一个实施例中，衬底、半波长谐振器、耦合单元和地线由非磁性材料制成。

本发明还提供了微波磁传感器的测量方法。该方法包括S1，获得微波磁传感器的第一谐振频率与外部磁场强度之间的校准曲线，所述第一谐振频率为所述微波磁传感器的最低谐振频率，所述校准曲线可以通过在感兴趣的范围内不同强度的外部磁场下测量微波磁传感器的第一谐振频率来获得；S2，在待测磁场下测量微波磁传感器的第一谐振频率，并根据校准曲线获得待测磁场强度。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种微波磁传感器，包括：

两个半波长谐振器，每个所述半波长谐振器是一段传输线，其长度等于其基模谐振频率对应的波长的一半，两个所述半波长谐振器具有相同的长度和相同的所述基模谐振频率；

一个磁阻元件，所述磁阻元件位于两个所述半波长谐振器之间，并与两个所述半波长谐振器等距对称间隔，所述磁阻元件与两个所述半波长谐振器的端部构成耦合电容器，两个所述半波长谐振器通过所述耦合电容器耦合。

2.根据权利要求1所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述磁阻元件为金属磁阻元件，包括巨磁阻元件、隧道磁阻元件或各向异性磁阻元件。

3.根据权利要求2所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述传输线是一种平面传输线，包括带状线、微带或共面线。

4.根据权利要求3所述的微波磁传感器，其特征在于，

所述传输线是微带。

5.根据权利要求4所述的微波磁传感器，还包括：

衬底，由低损耗介电材料制成，包括但不限于硅、砷化镓、FR-4、氧化铝、蓝宝石、石英或其组合；

地线，由高导电性金属制成，包括但不限于金、银、铜或其组合。

6.根据权利要求5所述的微波磁传感器，还包括保护层，其特征在于：

所述保护层覆盖所述磁阻元件；

所述保护层由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

7.根据权利要求6所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述保护层填充所述谐振器和所述磁阻元件之间的间隙，并且覆盖所述半波长谐振器的一部分。

8.根据权利要求5所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述磁阻元件在每一侧具有台阶结构；

所述磁阻元件包括顶面、中间面和底面，所述磁阻元件的底面直接接触衬底的顶面，所述磁阻元件的中间面和顶面位于所述半波长谐振器的顶面之上，并且在每一侧覆盖所述半波长谐振器一部分。

9.根据权利要求8所述的微波磁传感器，还包括隔离元件，其特征在于：

所述隔离元件设置在所述半波长谐振器和所述磁阻元件之间；

所述隔离元件具有台阶结构；

所述隔离元件包括顶面、中间面和底面，所述隔离元件的顶面直接接触所述磁阻元件的中间面，所述隔离元件的中间面直接接触所述半波长谐振器的顶面，所述隔离元件的底面直接所述接触衬底的顶面。

所述隔离元件由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

10.根据权利要求9所述的微波磁传感器，还包括保护层，其特征在于：

所述保护层覆盖所述磁阻元件；

所述保护层由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅、或其组合。

11.根据权利要求5所述的微波磁传感器，还包括隔离元件，其特征在于：

所述隔离元件在每一侧具有台阶结构；

所述隔离元件包括顶面、中间面和底面，所述隔离元件的底面直接接触衬底的顶面，所述隔离元件的中间面直接接触所述半波长谐振器的顶面，并且在每一侧覆盖所述半波长谐振器一部分，所述磁阻元件设置在所述隔离元件的顶面上；

所述隔离元件的材料为低k材料，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅或其组合。

12.根据权利要求11所述的微波磁传感器，还包括保护层，其特征在于：

所述保护层覆盖所述磁阻元件；

所述保护层由低k材料制成，包括但不限于掺氟二氧化硅、有机硅玻璃、多孔二氧化硅、或其组合。

13.根据权利要求5所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述半波长谐振器包括过渡部分，所述过度部分位于所述半波长谐振器靠近所述磁阻元件的一侧；

所述过渡部分靠近所述磁阻元件的一端的宽度与所述磁阻元件的宽度一致。

14.根据权利要求1所述的微波磁传感器，还包括耦合单元，其特征在于：

所述耦合单元用于测量所述微波磁传感器的谐振频率；

所述耦合单元由一段传输线制成，所述传输线的特征阻抗与外部测量线路的特征阻抗一致。

15.根据权利要求14所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述耦合单元与所述半波长谐振器之间的耦合为端对端耦合。

16.根据权利要求14所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述耦合单元与所述半波长谐振器之间的耦合为平行耦合。

17.根据权利要求14所述的微波磁传感器，其特征在于：

所述衬底、所述半波长谐振器、所述耦合单元和所述地线由非磁性材料制成。

18.根据权利要求1所述的一种微波磁传感器的测量方法，包括：

S1，获得所述微波磁传感器的第一谐振频率与外部磁场强度之间的校准曲线，所述第一谐振频率为所述微波磁传感器的最低谐振频率，所述校准曲线通过在感兴趣的范围内不同强度的外部磁场下测量所述微波磁传感器的所述第一谐振频率来获得；

S2，在待测磁场下测量所述微波磁传感器的所述第一谐振频率，并根据所述校准曲线获得所述待测磁场的强度。

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