电磁超结构是一类人工合成的具有奇异电磁特性的结构型材料,其具有区别于自然界材料的反常介电常数?和磁导率?特性。电磁超结构产生奇异电磁响应的强弱与结构的材料组成、结构形状与参数、电磁环境等因素密不可分,具有按需设计的优势。此外,汞作为唯一一种常温、常压下以液体形式存在的单质金属,具有优秀的导电性、导热性、热膨胀性等特性。本论文利用汞具有的多种优异特性,研究汞与高Q值电磁超结构的有效融合,实现基于汞基高Q值电磁超结构的温度感知技术一体化设计,以达到提升温度感知灵敏度、分辨率的目的;并通过电路设计实现信号发生、自动检测等功能,完成高灵敏度、高分辨率汞基温度感知传感器模块化设计。本文的主要贡献和创新点归纳如下:1根据等效电路分析方法,推导出了一种宽边耦合型汞基开口谐振环电磁超结构的等效电感、电容等相关参数,并对该结构的电磁特性进行了仿真研究,进行了介电常数、磁导率等参数的理论计算和仿真结果对比研究,验证了其正确性。2利用经典偶极子的谐振频率公式,结合热膨胀理论公式,推导了汞基经典偶极子结构的热灵敏度公式,并通过电磁仿真软件进行了仿真验证,探索了灵敏度提升具体途径;进而研究了多种类型谐振模式的汞基电磁超结构在不同环境温度条件下的谐振特性的变化规律和动态范围,仿真结果表明不同高Q值谐振模式之间存在较大的性能差异,Q值最高达3300,为进一步设计高灵敏度、高分辨率的温度传感器提供理论和数值依据;并基于上述多种高Q值谐振模式进行了汞基温度传感器单元的设计与研究,给出汞基超结构的高Q值传感器单元的设计思路、仿真方法、实现途径。3进行了汞基高Q值电磁超结构温度传感器模块小型化的研究。研究分析温度传感器模块所需的电路结构,从信号发生、接收、处理等方面,通过电子器件选型和外围电路设计,形成一个温度稳定性优良的硬件电路,实现了传感器的小型化。并探讨汞基谐振环传感器的具体封装形式、谐振特性测试方案。实验分析、数值拟合并得到温度传感器灵敏度高达1459 mV/℃,最高分辨率为0.00014℃。为设计、分析更合理的汞基电磁超结构的温度传感器提供理论和数值依据。本论文研究成果将建立起汞基超结构温度感知研究与应用技术体系,科学意义和工程价值显著。