Brevet FR3090109A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : Capteur micro-onde du type à micro-ruban Domaine de l'invention [0001] Le secteur technique de la présente invention est celui des capteurs microondes im- mergeables se présentant sous la forme d'un micro-ruban aptes à caractériser les propriétés diélectriques d'un matériau solide ou liquide et par conséquent le détecter. Etat de la technique [0002] De nombreuses études ont été entreprises afin de caractériser les propriétés des matériaux en utilisant des fréquences microondes par des méthodes interférométriques. Ces études ont porté sur la mesure de la constante diélectrique et des pertes diélectriques à différentes gammes de fréquences. [0003] Ainsi, l'article publié par Muhammad Amin, Rashad Ramzan et Omar Siddiqui dans la revue SCIENTIFIC REPORTS, Vol. 8,23357, du 5/02/2018 intitulé "Slow Wave Applications of Electromagnetically lnduced Transparency in Microstrip Resonator" décrit l'utilisation d'un micro-ruban comme équivalent d'un résonateur désigné RLC. H est indiqué que ce micro-ruban peut être utilisé comme un condensateur, un inducteur ou un circuit résonant. Dans ce document, on s'intéresse essentiellement à la résonance d'un micro-ruban simple, double ou triple dans un domaine de fréquence allant de 1 à 2 GHz. Aucune application n'est envisagée pour caractériser un matériau liquide ou solide. [0004] On peut citer également le document US-2013/0302843 qui décrit un détecteur de bio-matériaux à l'aide d'une unité sensible disposée dans un canal et sur lequel deux électrodes sont appliquées, les bio-matériaux étant disposés entre les deux électrodes. Aucun micro-ruban n'est proposé ou suggéré dans ce document. [0005] Le document CN-107490727 décrit un capteur hyperfréquence comportant deux lignes de micro-ruban. Ce document est peu précis sur la structure à lignes de micro-ruban et il est indiqué que le capteur ainsi conçu présente une sensibilité plus élevée et une plus grande précision dans la mesure de la constante diélectrique. [0006] Le document CN-107655902 décrit un procédé de mesure de la concentration d'une solution à l'aide d'un capteur circulaire à cavité résonante hyperfréquence. [0007] On peut encore citer le brevet US-6617861 qui décrit de manière générale un ensemble de dispositifs (ligne, anneau ou patch micro-strip, ligne coplanaire et stripline) et une méthode pour mesurer la permittivité des matériaux solides ou liquides. Dans ce document, on s'intéresse essentiellement à des mesures en transmission (deux ports) ou en réflexion (un port) d'un solide apposé sur le capteur dans un domaine de fréquence allant de 0,5 à 20 GHz. Aucune indication n'est 2 clairement envisagée pour caractériser des matériaux à l'état liquide et pour des matériaux de faibles dimensions. Exposé de l'invention [0008] Le but de la présente invention est de proposer un capteur micro-onde immergeable ou non permettant de détecter la nature d'un matériau liquide ou solide en définissant une structure micro-onde résonante suivant les propriétés diélectriques dudit matériau. [0009] L'invention a donc pour objet un capteur micro-onde du type à micro-ruban constitué d'une ligne principale reliée à un circuit électrique injectant un signal sinusoïdal et d'au moins deux lignes de transmission connexe solidaires à une extrémité de la ligne principale pour la mesure des propriétés diélectriques d'un matériau solide ou liquide, la ligne principale et les au moins deux lignes de transmission connexe étant espacées l'une dc l'autre par une fente et étant rendues solidaires d'un substrat, caractérisé en cc que la ligne principale présente une largeur (I) lui conférant une impédance de l'ordre de 50 Ohm, les au moins deux lignes de transmission connexe étant sensiblement dc même largeur et d'une longueur égale au moins au quart de la longueur d'onde guidée dans le substrat, le substrat présentant une épaisseur lui conférant une flexibilité ou une rigidité, le substrat étant appliqué sur un support constitué par une couche d'un matériau métallique. [0010] Selon une caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, l'ensemble constitué par le substrat et les lignes est isolé électriquement à l'aide d'un revêtement isolant constitué par une mince couche d'un polymère. [0011] Avantageusement, le revêtement isolant est représenté par du parylène d'une épaisseur de l'ordre dc 1 à 40 wn. [0012] Selon une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, la fente présente une largeur de l'ordre dc 100 wn à 5 mm. [0013] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, la couche métallique présente une épaisseur dc l'ordre de 35 pm. [0014] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, la hauteur (h) du substrat est comprise entre 500 et 1500 pm et avantageusement de l'ordre de 800 pm. [0015] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, le substrat présente une permittivité comprise entre 1 et 40, et avantageusement de l'ordre de 2,55. [0016] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, le matériau solide ou liquide est disposé dans la fente délimitée par les au moins deux lignes de transmission connexe. [0017] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, il 3 comporte au moins deux lignes de transmission connexe, la fente intermédiaire présentant une largeur inférieure à deux fois la hauteur du substrat et avantageusement de l'ordre de 800 Fm. [0018] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, les au moins deux lignes de transmission connexe présentent une largeur inférieure à la hauteur du substrat et avantageusement de l'ordre de 100 pin. [0019] Selon encore une autre caractéristique du capteur micro-onde selon l'invention, les au moins deux lignes de transmission connexe présentent une longueur sensiblement égale entre elles et comprise entre 500 pm et 50 cm, et avantageusement de l'ordre de 47 mm. [0020] L'invention vise encore l'application du capteur micro-onde micro-ruban à la carac- térisation d'échantillons liquides ou solides. [0021] Un tout premier avantage du capteur selon l'invention réside dans la fiabilité de la détection des caractéristiques des matériaux analysés. [0022] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans l'extrême simplicité d'utilisation en évitant toute destruction, modification ou adaptation de l'échantillon analysé. [0023] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans son coût et sa mise en oeuvre très faibles. [0024] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans son utilisation dans un environnement gazeux, liquide ou solide. [0025] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans la répétabilité et la fiabilité du résultat obtenu par la mesure de la fréquence de résonance. [0026] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans l'extrême simplicité d'utilisation en immergeant totalement ou partiellement le capteur en milieu liquide. [0027] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans la réutilisation du capteur en disposant d'un récipient de dimensions inférieures ou égales aux dimensions du capteur (à la longueur des deux lignes) recyclable apposé sur les lignes de transmission connexe du détecteur, totalement ou partiellement, et dont les propriétés sont bien connues et prises en compte avant la mesure du dit matériaux à caractériser. [0028] Un autre avantage encore du capteur selon l'invention réside dans l'extrême simplicité d'utilisation d'un capillaire rnicrotluidique (chambre ou tube micro-fluidique) disposé entre les deux lignes de transmission connexe du détecteur en milieu liquide et dont les propriétés sont bien connues et prises en compte avant la mesure de matériaux de très faible quantité. Brève description des dessins [0029] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés en relation avec des dessins sur lesquels : [0030] [fig.1] représente le circuit électrique dans lequel le capteur selon l'invention peut être intégré, [0031] [fig.2a] représente une vue de dessus du capteur selon l'invention, [0032] [fig.2b] représente une vue en coupe selon AA de la figure 2a, [0033] [fig.3a] illustre l'apposition d'un échantillon solide sur le détecteur dans la fente, [0034] [fig.3b] illustre l'apposition d'un échantillon solide appliqué sur les lignes du détecteur, [0035] [fig.3c] illustre l'apposition d'un échantillon solide sur l'ensemble de la surface du détecteur, [0036] [fig.3d] illustre l'apposition d'un récipient contenant un échantillon dans la fente sur le détecteur, [0037] [fig.3e] illustre l'apposition d'un tube dans la fente sur le détecteur, [0038] [fig.4a] illustre le principe de fonctionnement du capteur selon l'invention d'un point de vue électrique et de dimensionnement, [0039] [fig.4b] illustre le principe de fonctionnement du capteur selon l'invention d'un point de vue électrique et de dimensionnement, [0040] [fig.5a] illustre la description des sections de la ligne principale et des deux lignes de transmission connexe, [0041] [fig.5b] illustre la description du schéma électrique équivalent au capteur selon l'invention correspondant à la description globale des sections de la figure 5a, [0042] [fig.6a] illustre l'évolution fréquentielle du paramètre de transmission noté S21 du capteur selon l'invention pour différents types de matériaux sous test répertoriés par la valeur de leur permittivité relative, [0043] [fig.6b] illustre l'évolution de la fréquence de résonance en fonction de la permittivité relative sr de l'échantillon, [0044] [fig.7] illustre l'évolution fréquentielle du coefficient de transmission S21 pour deux valeurs de largeur de fente comparées à la largeur de l'échantillon, [0045] [fig.8] illustre l'évolution fréquentielle du coefficient de transmission S21 pour deux valeurs de largeur de fente comparées à deux fois la hauteur du substrat, [0046] [fig.9] illustre une référence de l'art antérieur, [0047] [fig.10] illustre l'évolution du coefficient de transmission S21 en fonction de la fréquence pour la référence et le capteur selon l'invention, [0048] [fig.11] illustre l'évolution fréquentielle des coefficients dc transmission 521 pour trois échantillons examinés par la référence, et [0049] [fig.12] illustre la variation dc la fréquence de résonance à haute fréquence en fonction de la permittivité de l'échantillon, [0050] Description détaillée de modes de réalisation de l'invention [0051] L'invention va maintenant être décrite avec d'avantage de détails. [0052] Le capteur selon l'invention présente une architecture qui résonne à une fréquence dite de résonance qui correspond à l'interférence destructive entre une onde transmise et une onde réfléchie. Ce capteur est composé d'une ligne de transmission principale qui relie deux ports (un port d'entrée et un port de sortie, l'un et l'autre étant réversibles) et d'au moins deux lignes de transmission connexe. La résonance intervient lorsque l'onde directe se propageant sur la ligne principale se recombine en opposition de phase avec l'onde réfléchie par l'extrémité des deux lignes de transmission connexe. Cette recombinaison en opposition de phase des ondes directe et réfléchie est connue sous l'appellation qui se caractérise sous la forme d'un pic d'absorption. Cette interférence destructive intervient à la fréquence vérifiant cette condition d'opposition de phase, cette fréquence particulière étant appelée fréquence de résonance. [0053] Technologiquement, le capteur selon l'invention est fondé sur la mise en oeuvre de la technologie micro-ruban (connue sous le vocable anglais microstrip). Par ailleurs, la présente invention peut toutefois se décliner sous d'autres technologies telle la technologie « stripline » ou encore coplanaire. Selon ces différentes technologies, les lignes et le plan de masse support sont situés dans des plans différents ou identiques. 6 [0054] Dans la suite de la description, on va mettre en oeuvre une structure à deux lignes de transmission connexe. Mais il va de soi que ce nombre de lignes peut être supérieur, par exemple trois ou quatre lignes sans modification importante de la structure. [0055] Sur la figure 1, on a représenté un circuit électrique 23 pour la mise en oeuvre du capteur 1 selon l'invention, d'un générateur de fréquence 20, produisant des signaux sinusoïdaux, d'un système d'acquisition 21 des mesures d'enveloppe de signaux effectuées, et d'un détecteur d'enveloppe 22. Le générateur de fréquence 20, le système 21 et le détecteur d'enveloppe 22 sont des produits du commerce connus dans leur fonction et qu'il n'est pas nécessaire d'en fournir une description détaillée. [0056] Sur les figures 2a et 2b, on a représenté le capteur micro-onde 1 selon l'invention qui est du type à micro-ruban constitué d'une ligne principale 2 reliée au circuit électrique 23 de la figure 1 à l'aide des connecteurs 7a et 7b et de deux lignes de transmission connexe 3 et 4 solidaires à une extrémité de la ligne principale 2 et libre à l'autre extrémité. Ce capteur 1 est approprié pour la mesure des propriétés diélectriques d'un matériau solide ou liquide comme cela sera expliqué ci-après. La ligne principale 2 et les deux lignes de transmission connexe 3, 4 sont rendues solidaires d'un substrat 6. Les deux lignes de transmission connexe 3, 4 sont espacées l'une de l'autre par une fente 9. Ce substrat 6 peut par exemple être du téflon ou une résine époxy. [0057] Les lignes 2, 3 et 4 peuvent être des matériaux métalliques conducteurs de l'électricité comme par exemple le cuivre ou l'or. Elles constituent une électrode du capteur, l'autre électrode étant constituée par le support métallique 5 sur lequel le substrat 6 est posé ou fixé. [0058] Avantageusement, la fente 9 présente une largeur de l'ordre de 800 mn et chacune des deux lignes 3, 4 de transmission connexe une largeur de 100 pm et une longueur de 47 min [0059] 11 va de soi que le capteur selon l'invention peut comprendre plus de deux lignes de transmission connexe, par exemple trois lignes disposées l'une par rapport à l'autre de manière identique. [0060] Le substrat 6 peut présenter une hauteur (h) de l'ordre de l'ordre de 800 pm et une pennittivité de 2,55. [0061] Suivant l'invention, la ligne principale 2 présente une largeur (1) lui conférant une impédance caractéristique fixée à environ 50 Ohm. Les deux lignes de transmission connexe 3 et 4 sont sensiblement de même largeur et cl' une longueur égale au moins le quart de la longueur d'onde guidée dans le substrat 6 correspondant à la fréquence de résonance du capteur 1 dans l'air sans échantillon. Le substrat 6 présente une hauteur comprise entre 500 et 5000 mn. [0062] La ligne transmission principale 2 présente une impédance caractéristique (Ze) de préférence égale à 50 Ohm. Avantageusement, les deux lignes de transmission 3 et 4 7 adjacentes et parallèles sont perpendiculaires à la ligne principale 2. Ces deux lignes sont d'une longueur égale au quart de la longueur d'onde guidée (-À14), longueur d'onde correspondante à la fréquence de résonance initiale de travail (f r ), fréquence pour laquelle on souhaite obtenir la résonance à vide du capteur c'est-à-dire sans l'échantillon à tester posé sur le dispositif [0063] Ces lignes de transmission 3 et 4 quart d'onde sont en circuit ouvert (CO) cor- respondant à la terminologie des micro-rubans (désignés en anglais par le terme stubs) couramment employé dans ce domaine. De cette manière, on ramène dans le plan de la ligne principale 2 une impédance équivalente à un court-circuit pour une fréquence égale à la fréquence de résonance. [0064] Les lignes 2, 3 et 4 se présentent sous la forme de rubans. [0065] Les rubans (ou stubs) peuvent être constitués de lignes de transmission de longueur L égale à la demi-longueur d'onde guidée (À12) à condition qu'ils se terminent par un court-circuit (CC). De cette manière, on ramène dans le plan de la ligne principale 2 une impédance équivalente à un court-circuit pour une fréquence égale à la fréquence de résonance. [0066] Par ailleurs, la présente invention en termes de performance et de large éventail d'applications visées se base sur une configuration correspondant deux lignes )14 à fentes (S) terminées en court-circuit ouvert(C0). [0067] On notera que l'impédance d'entrée d'une ligne 714 terminée par un court-circuit ouvert est identique à l'impédance d'entrée d'une ligne 1/2 fermée par un court-circuit. [0068] La ligne ?,./4 en circuit ouvert est optimale car elle favorise le faible encombrement du capteur selon l'invention, sa miniaturisation et son coût réduit. D'un point de vue technologique, la micro-fabrication est moins complexe et plus rapide. De plus, une ligne k14 est deux fois plus courte qu'une ligne 212 fermée en court circuit et n'impose pas de percer le substrat pour créer la connexion avec le support 5 constituant un plan de masse. [0069] La figure 2b représentant une coupe transversale selon AA de la figure 2a montre un revêtement isolant 8 constitué par un polymère permettant d'isoler électriquement l'ensemble constitué par le substrat 6 et les lignes 2, 3, 4. [0070] Ce revêtement isolant 8 se présente sous la forme d'une enveloppe fermée sauf au niveau des ports pour permettre l'accès électrique aux ports d'entrée et de sortie. Il assure la protection mécanique du capteur et sert d'interface entre le capteur 1 et les matériaux dont l'analyse doit être effectuée. [0071] Le revêtement isolant 8 est avantageusement constitué par une couche de parylène d'une épaisseur de l'ordre de 1 à 5 pm. Ce polymère constitue un revêtement diélectrique et est inerte à la plupart des liquides. Il isole l'ensemble du dispositif pour assurer le fonctionnement du capteur selon l'invention en milieu liquide. De plus, ce 8 polymère constitue une barrière hermétique, imperméable, conformable et biocompatible avec les autres composants du capteur. L'épaisseur de cc polymère doit toutefois garantir une résonance optimale de la présente invention. [0072] En d'autres termes, le revêtement isolant 8 n'a aucun impact sensible sur le com- portement électromagnétique du dispositif et donc sur ses performances. [0073] L'impédance caractéristique des rubans 3 et 4 peut être égale à 50 Ohm, mais des valeurs différentes peuvent être adoptées dans le cadre de l'invention en étant soit inférieures soit supérieures à cette valeur en fonction dc l'application envisagée et l'échantillon étudié. [0074] Les deux rubans 3 et 4 sont de largeurs respectives WI et W2 et de préférence, on fixe W1=W2=W. Avantageusement, la largeur W des rubans 3 et 4 est inférieure à la hauteur du substrat. Ils sont à une distance dl et d2 dc l'extrémité du substrat 6 en étant séparés par la fente 9 de largeur (s). La longueur totale (L ) dc la ligne principale 2 est égale à : 1_4= dl +W1 + S + W2 + d2. [0075] De préférence, on choisit dl = d2 mais le fonctionnement du capteur selon l'invention reste valable si cette condition n'est pas vérifiée. [0076] Lorsqu'on souhaite étudier un matériau solide ou liquide celui-ci est disposé dans la fente 9 délimitée par les deux lignes 3,4 de transmission connexe. S'il s'agit de liquide, on peut utiliser un récipient ou bien déposer directement un échantillon de cc liquide sur cc capteur et s'il s'agit d'un solide celui-ci peut être appliqué directement sur le capteur. [0077] Le principe de fonctionnement du capteur selon la présente invention repose sur le couplage entre les deux rubans 3 et 4. Ce couplage défini par la fente 9 est essentiellement de nature capacitive et peut être modélisé par une capacité située entre les deux rubans en première approximation. Ce couplage est modifié lorsqu'un matériau sous test (MUT : Material Under Test) liquide ou solide à tester de permittivité relative différente de 1 (Fr MUT el) est appliqué sur le capteur ou sur la fente pour un matériau de faible quantité ou encombrement. [0078] Par la suite, on considère un matériau de largeur Wmut=s, de hauteur h2 avanta- geusement de l'ordre de grandeur du substrat (h2 1 mm ; ou h2 h) et de même longueur L stuh que les deux rubans 3 et 4. Ce matériau MUT présente une permittivité relative Fr Mn =F. 2 (a priori inconnue) tandis que la permittivité du substrat 6 du capteur est bien connue (F. ri = 2,55). [0079] La figure 3a représente un matériau MUT 10 à tester apposé sur le capteur 1 pré- cédemment décrit. Dans cette configuration, le matériau 10 est inséré entre les deux rubans 3 et 4. [0080] Les rubans 3 et 4 en regard du plan de masse constituent deux capacités en circuit ouvert (Co). Cette capacité Co est exprimée par la relation : 9 Co = coneff_Aastub.S)/h 100811 dans laquelle ereff A correspond à une permittivité relative effective de l'environnement électromagnétique situé entre les rubans 3 et 4, normalement impacté par £ ri - e r2 - hs S et W MUT , L stub , la longueur des rubans, S la largeur de la fente et h la hauteur du substrat. [0082] De même, la capacité de couplage CI entre les rubans 3 et 4 peut être exprimée par la relation : Cl = coneff_Bastub.S)/t [0083] dans laquelle ereff B correspond à une permittivité relative effective de l'environnement électromagnétique situé entre les rubans 3 et 4, normalement impacté par e ri , er2 , t, S et W mur - L stub la longueur des rubans, S la largeur de la fente et t l'épaisseur dcs rubans. Ereff B = f(Erl, Er2) [0084] La valeur de la permittivité relative en du matériau 8 impacte essentiellement la valeur de la capacité CI et, et en conséquence la fréquence de résonance de la structure. 100851 Dans l'invention, on privilégie le couplage capacitif modélisé par C 1 par rapport aux capacités C ' . Afin d'obtenir ce résultat, il est nécessaire que la capacité C 1 soit supérieure à C 0 , ce qui suppose de satisfaire les trois conditions suivantes : 100861 Pour CI>Co: i. W «h : la largeur des rubans 3 et 4 doit être très inférieure à la hauteur du substrat 6, 2. S S : La largeur du matériau 10 doit être au moins égale à la largeur de la fente 9. 100871 La hauteur du substrat 6 est généralement de faible dimension (quelques centaines de micromètres) : par conséquent, le dispositif présentera : 100881 - des largeurs de rubans 3 et 4 de l'ordre de la centaine de micromètres. Toutefois, cette largeur W doit rester supérieure à l'épaisseur de métallisation t(W > t), ce qui est cohérent avec les contraintes technologiques de réalisation. 100891 - une largeur S de fente de l'ordre quelques centaines de micromètres à quelques mil- limètres selon la hauteur de substrat considérée. 100901 Ces conditions sont nécessaires pour assurer le couplage capacitif et permettent la modélisation présentée ci-après. 100911 Sur la figure 3b, on a représenté le capteur de la fleure 3a mais en utilisant un matériau 11 dont la largeur est égale à la somme des largeurs des rubans 3 et 4 et de la fente 9, les autres éléments étant inchangés. [0092] Sur la figure 3e, on a représenté le capteur de la figure 3a mais en utilisant un matériau 12 dont la largeur est égale à celle du substrat 6, les autres éléments étant inchangés. [0093] On comprend que dans le cas des configurations 3b et 3e, les conditions pré- cédemment énoncées sont remplies. [0094] Sur la figure 3d, on a représenté un réservoir 14 reposant sur les lignes 3 et 4 du détecteur et susceptible de contenir un produit 15 pulvérulent ou liquide. Il va de soi que le matériau constitutif de cc réservoir peut présenter une permittivité de 2,55 et être réalisé en téflon ou en une résine époxy. Il peut être utilisé pour des matériaux pulvérulents ou des liquides. [0095] Sur la figure 3e, on a représenté un canal fluidique 16 disposé dans la fente 9 permettant de faire circuler un liquide à analyser entre les rubans. Ce canal 16 peut se présenter sous la forme d'un tube ou d'une gouttière. Il va de soi que le matériau constitutif de ce canal 16 peut présenter une permittivité de 2,55 et être réalisé en téflon ou en une résine époxy. [0096] Sur les figures 4a et 4b, on a illustré le capteur 1 selon l'invention suivant un schéma équivalent LRC en fonction de capacités Co et CI. On introduit notamment sur cette représentation le couplage capacitif par le biais de la capacité C . [0097] Egalement, on considère que les inductances L constituent une inductance mutuelle afin de modéliser le couplage magnétique entre les rubans ou stubs, ce couplage ma- gnétique reste néanmoins négligeable devant le couplage électrique (capacitif). [0098] Le schéma équivalent du dispositif global est détaillé par la figure 4b. Ce schéma équivalent inclut celui du ruban de type R-L-C impliquant la capacité C pour chacun d'entre eux. [0099] Le schéma équivalent de la figure 4b ne fait pas intervenir la notion d'éléments linéiques et de sections de lignes tels que l'on rencontre dans la littérature, notamment dans la théorie des lignes. [0100] Les figures 5a et 5b représentent un schéma électrique équivalent qui adopte une re- présentation impliquant ces notions. On introduit pour cela les modèles de type RL-C-G de la section de ligne de transmission principale (A) et de la section des lignes couplées (B) où : [0101] - Rs, Ls, Cp, Gp correspondent respectivement aux résistances, inductances, capacités et conductances linéiques d'un tronçon ou section de la ligne de transmission principale. De préférence, ces éléments sont dimensionnés pour obtenir une impédance caractéristique égale à 50 Ohm ainsi que des pertes linéiques les plus faibles possibles. Les distances d et d' (parties de la ligne de transmission principale situées de part et d'autre des rubans couplés) pouvant être différentes, le nombre de sections adopté est également différent pour chacune d'entre elles (n et n'). 11 101021 R et Go représentent la résistance linéique et la conductance parallèle (parasite) des lignes couplées. L'inductance linéique L est une inductance linéique mutualisée (couplage magnétique) entre les lignes. La capacité Co est ici la capacité linéique de chaque ligne (ruban) et Cl modélise le couplage capacitif linéique. [0103] Le schéma équivalent illustré par la figure 4b est une simplification pour montrer l'intérêt de l'invention mais de manière symbolique tandis que les figures 5a et 5b illustrent un schéma équivalent électrique rigoureux du point de vue technique basé sur la théorie des lignes de transmission. [0104] Sur le plan de la performance du capteur et dans le cas où les conditions de fonc- tionnement sont vérifiées, les lignes de champs électriques sont confinées près de la surface du substrat 6 entre les deux rubans 3 et 4. En conséquence, la présence d'un matériau modifie ce confinement (perturbation de l'environnement électromagnétique) et sa permittivité imacte la fréquence de résonance avec une sensibilité pouvant être très importante. On définit la sensibilité comme étant la variation de la fréquence de résonance (Af= f il 4,2) constatée lorsque la permittivité du matériau MUT est modifiée (variation de permittivité Ae , et donc variation de la capacité Cl). [0105] Comme le montre les mesures détaillées exposées ci-après, la sensibilité du capteur selon l'invention est très importante, cc qui constitue un avantage très précieux pour distinguer deux matériaux de permittivité proche. [0106] On voit donc l'avantage encore du capteur selon l'invention résidant dans l'utilisation du couplage capacitif direct entre les deux lignes de transmission connexe (capacité Cl du schéma équivalent) et d'un couplage capacitif entre chacune de ces lignes et le plan de masse (capacités Co du schéma équivalent) offrant une sensibilité accrue et permettant ainsi une meilleure précision de mesure pour de grandes ou faibles quantités de matériau à caractériser. [0107] Dans les exemples particuliers donnés en relation avec les figures 6-8, on adopte une fente 9 de largeur S = 800 pm. Elle est égale à la largeur du matériau MUT sous test, à savoir 800 pm. La largeur des rubans 3 et 4 est égale à W1 = W2 W = 100 pm [0108] La longueur des rubans 3 et 4 est choisie pour que la fréquence de résonance à vide soit supérieure à 1 GHz. [0109] (L euh = 47 mm pour une fréquence fr = 1,15 GHz) [0110] Puisque h = 800 !mn, cette configuration correspond bien aux deux conditions W «h et S 2*h. Cette comparaison démontre que la qualité de la résonance est altérée avec un moins bon facteur de qualité Q= Af/fr, de manière à compromettre l'application visée. [0125] On observe dans le cas où S>2*h une sélectivité fréquentielle très dégradée puisque la résonance est moins profonde et un étalement de la résonance dans l'intervalle des fréquences. [0126] Afin de montrer tout l'intérêt de l'invention, les inventeurs ont reproduit l'architecture proposée dans le document Muhammad Amin et al analysé précédemment et désignée ci-après par la référence. [0127] La référence est reproduite sur la figure 9 et on a repris les dimensions transversales divulguées du capteur selon l'invention à savoir le substrat 6 est d'une hauteur de 0,76 mm la fente d'une largeur de 2 mm dans laquelle est inséré le matériau 17, les deux rubans 3 et 4 de part et d'autre de la fente présentent une largeur de 2,2 mm et une couche métallique 5 d'épaisseur 35 p.m. [0128] On note par ailleurs que les conditions W«h et S 5. Dans le cas conventionnel d'utilisation de ruban, l'impédance caractéristique des rubans est de 50 Ohm, correspondant à une largeur W = 2,2 mm en considérant le substrat de l'exemple présenté précédemment sur les figures 6a et 6b = 2,55, h = 800 pm). [0136] Dans le cas du capteur selon l'invention, on rappelle que la condition W