精准农业中基于耦合谐振器的氮肥监测微波传感器

《IEEE Transactions on AgriFood Electronics》：Coupled Resonator-Based Microwave Sensor for Nitrogen Fertilizing Agents Monitoring in Precision Agriculture

　　本工作提出了一种基于高灵敏度耦合开环谐振器(SRR)的微波传感器，用于精准农业中溶解态氮肥化合物的实时非接触监测。所提出的设计采用阅读器-标签架构，并集成L形耦合线作为电容增强结构，以提高电场约束能力和品质因数。在0至6000 ppm的高浓度范围内，针对离子型(氯化铵)和非离子型(尿素)两种氮肥溶液，对所提出结构的传感性能进行了实验评估。结果表明，对于氯化铵，传输响应(S??)呈现出显著的幅度变化；对于尿素，则表现为对数频率偏移，检测限分别为90 ppm和61 ppm。所提出系统的空载谐振频率约为1065 MHz，独特地兼具宽动态范围、稳健的灵敏度和与田间测量条件的良好兼容性。上述性能特征使其成为集成至智能农业平台的有力候选方案。