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基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，包括介质基片、接地平面、导带和超宽带天线，超宽带天线为底部两侧均具有双阶梯下切角的长方形形状，导带与超宽带天线相接，超宽带天线的中间位置处刻蚀有U型缝隙槽线，U型缝隙槽线内嵌入安装有瓦斯浓度传感器探头；瓦斯浓度传感器探头包括交叉指型电极、钯参杂单壁碳纳米管、雪崩型稳压二极管和探头激励源，钯参杂单壁碳纳米管嵌入安装在交叉指型电极的第一电极的一指和第二电极的一指之间，交叉指型电极、雪崩型稳压二极管和探头激励源串联。本发明结构简单，传感机理简便易行，使用操作便捷，探测分辨率和精度高，能够实现瓦斯气体的远程监测，适用于危险环境中的瓦斯检测。
【专利说明】基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能传感器【技术领域】，尤其是涉及一种基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器。
【背景技术】
[0002]研究表明，当空气中的瓦斯气体聚集浓度达到4%时，就会发生爆炸，因此,在一些面临瓦斯气体爆炸的危险的环境中，例如煤矿井下，监测瓦斯气体的浓度是必不可少的。随着无线传感技术的发展和进步，远程探测成为监测瓦斯气体浓度最为安全、简便、高效的技术手段之一，这不仅涉及探测瓦斯气体的物理、化学机理，无接触传递感知信息的无线通信技术，而且涉及两者的相互弥补和相互融合。
[0003]现有的用于检测瓦斯浓度的传感器包括催化珠金属氧化物传感器和甲烷加烃类气体红外火焰离子化传感器，其检测机理采用化学氧化法或瓦斯气体分解法。在实施瓦斯气体的检测过程中，这些机理需要消耗大量的能源，环境温度需高达500°C以上。在室温环境下，若采用上述传感器探测瓦斯气体的浓度，其过程相当复杂。
[0004]1991年，日本科学家饭岛澄男发明了碳纳米管材料。碳纳米管是一种由石墨层卷曲而形成的无缝纳米级管状碳分子晶体，是具有独特性能的一维纳米材料。碳纳米管由SP2杂化碳原子组成，碳原子相互之间以碳-碳键相结合。原理上，碳纳米管是六边形蜂窝状结构，而实际结构较为复杂，具有典型的层状中空结构，每个碳纳米管上未参与杂化的一对P电子相互之间形成跨越整个碳纳米管的共轭η电子云。根据石墨烯片的层数不同，碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。研究发现，一些碳纳米管几乎全部由表面原子所构成，因此，其结构尺寸小到数个纳米级时，所形成的表面化学效应远大于整体结构尺寸的增加，所减小的尺寸形成高表面区域结构，构成对周边环境敏感度的增加。因此，碳纳米管可用于构建包括气体在内的各种环境传感器，并呈现出小型化的电离气体传感器，电阻随吸收气体特性变化的碳纳米管薄膜传感器，以及碳纳米管场效应晶体管传感器等多种结构形态。
[0005]以碳纳米管场效应晶体管传感器为例，其传感功能涉及对二氧化氮(NO2)、氧(02)、氢(H2)、氨(NH3)等多种气体的探测，但是，对于探测甲烷(CH4)等弱极性气体，碳纳米管场效应晶体管没有可借鉴的成熟的技术解决。Zhao等研究发现单壁碳纳米管每吸收一个甲烷气体分子，可产生大约0.025个可迁移的电子(Zhao, J.J.; Buldum, A.;Han, J.; Lu, J.P.Gas molecule adsorption in carbon nanotubes and nanotube bundles, Nanotechnology2002, 13，195) ；Lu等发现基于钯元素参杂的单壁碳纳米管在室温环境下对瓦斯气体分子具有一定的响应(Lu Y，Li Jj Han Jj Ng H Tj Binder C，Partridge C，MeyyappanMj Room temperature methane detection using palladium loaded single-walledcarbon nanotube sensors.Chem.Phys.Lett, 2004，391:344-348.) ; Roy 等则以实验方式测试了基于电子沉淀瓦斯技术的碳纳米管以及碳纳米纤维在探测瓦浓度时的敏感度(RoyR K，Chowdhury M P，Pal A K，Room temperature sensor based on carbon nanotubesand nanofilbres for methane detection.Vacuum, 2005, 77:223-229);Casalbore Miceli等沉淀出替代聚噻吩的导电型化合物，探讨了在室温环境下，阻抗随瓦斯浓度的变化响应(Casalbore-Miceli G, Zanelli A, Geri A, Gallazzi M C，A methane sensor based on ρoly [3' , 4' -dihexyl-4, 4' ' -bis (pentyloxy) -2，2': 5' , 2' ' -terthiophene，，Coll.Czech.Chem.Commun, 2003, 68:1736-1744)。上述研究成果提供了采用碳纳米材料实现在室温环境下探测瓦斯气体浓度的理论和实践依据。
[0006]除了针对瓦斯气体检测的传感机理外，远程监测涉及无线技术，其中可选的方案为超宽带传感器网络。超宽带是使用超宽带信号来实现短距离大容量信息传递的一种新兴无线通信技术，系统标准由美国联邦通信委员会制定并公布。根据技术规范，超宽带信号是指绝对带宽大于500MHz或相对带宽大于25%的信号。传统的超宽带信号是一种无载波的，宽度在纳秒级至皮秒级的非正弦波极窄脉冲冲激信号，通过调制该脉冲的位置、幅度等来区格不同的信息。因此，超宽带系统的调制方式从传统的脉冲无线电方式，逐渐过度到直接序列扩频超宽带，以及先进的多带正交频分多路复用等。为避免超宽带系统对现有的通信系统产生干扰，美国联邦通信委员会规定超宽带系统的频谱带宽限制3.1GHz至10.6GHz,超宽带信号的等效各向同性辐射功率被限制在美国放射噪声规定值-41.3dBm/MHz以下。除了频带超宽之外，超宽带的传输速率高、通信距离短、发射功率低、隐藏性好、定位精度高、穿透能力强、抗干扰能力强，具有便携性高效等特点，恰符合井下通信在满足一定数据传输率的条件下，发射功率越低越好这一要求。同时，超宽带系统在井下环境中，可免受地面全球定位和无限局域网信号的同频干扰，设备的技术复杂度低，其购买、使用和维护的成本低，便于推广和使用。
[0007]因此，在诸如煤矿井下等危险环境中，实施对瓦斯气体浓度的远程监测，可采用超宽带与碳纳米管技术融合的方案。超宽带提供远程探测信号的无线传输信道和接口 ；碳纳米管则用于探测瓦斯气体浓度变化，形成基于超宽带与碳纳米管的无线瓦斯气体浓度传感器，通过瓦斯气体的浓度调制超宽带频谱的特性，包括超宽带带陷频率的深度和位置，以主动或被动方式实施探测。但是，目前，基于上述技术的无线瓦斯气体传感器尚无公开发表的解决方案。

【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其结构简单，传感机理简便易行，使用操作便捷，探测分辨率和精度高，能够实现瓦斯气体的远程监测，且适用于危险环境中的瓦斯检测。
[0009]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:包括介质基片和设置在介质基片接地面上的接地平面，以及设置在介质基片上表面上的导带和平面贴片式结构的超宽带天线，所述超宽带天线为底部中间位置处向下凸出且底部两侧均具有双阶梯下切角的长方形形状，所述导带与所述超宽带天线的底部中间位置处向下凸出的部分相接，所述超宽带天线的中间位置处刻蚀有由内侧线和外侧线构成的双线型U型缝隙槽线，所述U型缝隙槽线的内侧线和外侧线之间嵌入安装有瓦斯浓度传感器探头；所述瓦斯浓度传感器探头包括交叉指型电极、钯参杂单壁碳纳米管、雪崩型稳压二极管和探头激励源，所述钯参杂单壁碳纳米管嵌入安装在交叉指型电极的第一电极的一指和第二电极的一指之间，所述交叉指型电极的第一电极与雪崩型稳压二极管的负极相接，所述交叉指型电极的第二电极与探头激励源的负极相接，所述探头激励源的正极与雪崩型稳压二极管的正极相接。
[0010]上述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述瓦斯浓度传感器探头的数量为一个且嵌入安装在所述U型缝隙槽线的横段的中间位置处，所述瓦斯浓度传感器探头的交叉指型电极的第一电极和第二电极分别与所述U型缝隙槽线的横段的中间位置处的内侧线和外侧线相接。
[0011]上述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述瓦斯浓度传感器探头的数量为两个且分别嵌入安装在所述U型缝隙槽线的两个竖段上，所述瓦斯浓度传感器探头的交叉指型电极第一电极和第二电极分别与所述U型缝隙槽线的竖段的内侧线和外侧线相接。
[0012]上述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述探头激励源为直流电源，所述导带上外接有超宽带信号发生器。
[0013]上述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述探头激励源为超宽带微波直流整流器，所述导带与所述超宽带微波直流整流器相接。
[0014]上述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述超宽带微波直流整流器包括负载电阻以及依次相接的带通滤波器电路、阻抗匹配电路、整流电路和直流输出电路，所述直流输出电路的输出端与所述负载电阻的一端相接且为所述超宽带微波直流整流器的正极电压输出端V+，所述负载电阻的另一端接地且为所述超宽带微波直流整流器的负极电压输出端V-。
[0015]上述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述介质基片为平面薄型介质基片。
[0016]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、本发明的传感机理简便易行，传感器结构简单，使用操作便捷。
[0018]2、本发明对瓦斯气体浓度的探测采用钯参杂单壁碳纳米管，可以实现室温环境下的精确瓦斯浓度检测。
[0019]3、本发明引入了交叉指型电极、雪崩型稳压二极管和探头激励源，与钯参杂单壁碳纳米管一起构成了瓦斯浓度传感器探头，提升了该传感器瓦斯浓度监测的探测分辨率和精度。
[0020]4、本发明远程探测采用超宽带技术，并利用对超宽带带陷频率的调制特性，实现了瓦斯气体浓度信息的远程传递和识别，超宽带的低功率、无接触等特性，适用于危险环境中的瓦斯检测。
[0021]综上所述，本发明结构简单，传感机理简便易行，使用操作便捷，探测分辨率和精度高，能够实现瓦斯气体的远程监测，且适用于危险环境中的瓦斯检测。
[0022]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1为本发明第一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0024]图2为本发明第二种【具体实施方式】的结构示意图。[0025]图3为本发明第三种【具体实施方式】的结构示意图。
[0026]图4为本发明第四种【具体实施方式】的结构示意图。
[0027]图5为本发明瓦斯浓度传感器探头的第一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0028]图6为本发明瓦斯浓度传感器探头的第二种【具体实施方式】的结构示意图。
[0029]图7为本发明雪崩型稳压二极管的U-1特性图。
[0030]图8为本发明第一种【具体实施方式】和第三种【具体实施方式】的反射系数随频率的变化曲线图。 [0031]图9为本发明第二种【具体实施方式】和第四种【具体实施方式】的反射系数随频率的变化曲线图。
[0032]图10为本发明超宽带微波直流整流器的电路原理框图。
[0033]附图标记说明:
[0034]I—介质基片；2—接地平面；3—导带；
[0035]4一超宽带天线； 4-1 一双阶梯下切角；5—U型缝隙槽线；
[0036]6—瓦斯浓度传感器探头； 7—交叉指型电极；
[0037]8—钮参杂单壁碳纳米管； 9一雪崩型稳压二极管；
[0038]10—直流电源；11一超宽带微波直流整流器；
[0039]12—超宽带信号发生器；13—带通滤波器电路；
[0040]14一阻抗匹配电路；15—整流电路；
[0041]16—直流输出电路；17—负载电阻。
【具体实施方式】
[0042]实施例1
[0043]如图1和图5所示，本发明包括介质基片I和设置在介质基片I接地面上的接地平面2，以及设置在介质基片I上表面上的导带3和平面贴片式结构的超宽带天线4，所述超宽带天线4为底部中间位置处向下凸出且底部两侧均具有双阶梯下切角4-1的长方形形状，所述导带3与所述超宽带天线4的底部中间位置处向下凸出的部分相接，所述超宽带天线4的中间位置处刻蚀有由内侧线和外侧线构成的双线型U型缝隙槽线5，所述U型缝隙槽线5的内侧线和外侧线之间嵌入安装有瓦斯浓度传感器探头6 ;所述瓦斯浓度传感器探头6包括交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8、雪崩型稳压二极管9和探头激励源，所述钯参杂单壁碳纳米管8嵌入安装在交叉指型电极7的第一电极的一指和第二电极的一指之间，所述交叉指型电极7的第一电极与雪崩型稳压二极管9的负极相接，所述交叉指型电极7的第二电极与探头激励源的负极相接，所述探头激励源的正极与雪崩型稳压二极管9的正极相接。
[0044]如图1所示，本实施例中，所述瓦斯浓度传感器探头6的数量为一个且嵌入安装在所述U型缝隙槽线5的横段的中间位置处，所述瓦斯浓度传感器探头6的交叉指型电极7的第一电极和第二电极分别与所述U型缝隙槽线5的横段的中间位置处的内侧线和外侧线相接。
[0045]如图1和图5所示，本实施例中，所述探头激励源为直流电源10，所述导带3上外接有超宽带信号发生器12。所述介质基片I为平面薄型介质基片。[0046]本实施例为对超宽带带隙频点采用调幅方式探测的无线瓦斯浓度传感器，该无线瓦斯浓度传感器为主动探测方式，钯参杂单壁碳纳米管8所需的直流电压来源于直流电源10，超宽带信号来自于超宽带信号发生器12，通过导带3和接地平面2构成的无线瓦斯浓度传感器馈线，馈入到超宽带天线4。所述超宽带天线4底部两侧的双阶梯下切角4-1形成了该无线瓦斯浓度传感器的超宽带特性，所述U型缝隙槽线5形成了超宽带带隙频点。
[0047]本实施例的工作原理为:在由交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8、雪崩型稳压二极管9和直流电源10构成的串联回路中，交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8和雪崩型稳压二极管9形成了对直流电源10的分压，当该无线瓦斯浓度传感器周边的瓦斯气体浓度较小时，钯参杂单壁碳纳米管8的表面吸附的瓦斯气体分子较少，表面电流小，交叉指型电极7电极间的等效电阻较大，分压较大，此时，雪崩型稳压二极管9的分压较小，小于发生雪崩效应的阈值电压Vgs，如图7所示；此时，雪崩型稳压二极管9反向截止，交叉指型电极7电极间的等效阻抗较大，U型缝隙槽线5相当于开路，该无线瓦斯浓度传感器的反射系数随频率的变化曲线如图8中LI曲线所示。当该无线瓦斯浓度传感器周边的瓦斯气体浓度增大到危险浓度时，钯参杂单壁碳纳米管8的表面吸附的瓦斯气体分子变多，表面电流变大，交叉指型电极7电极间的等效电阻变小，分压减小，随之，雪崩型稳压二极管9的分压变大到发生雪崩效应的阈值电压Vgs，如图7所示；此时，雪崩型稳压二极管9正向导通，U型缝隙槽线5相当于短路，该无线瓦斯浓度传感器的反射系数随频率的变化曲线如图8中L2曲线所示。对比图8中LI曲线和L2曲线在6GHz带隙频点的深度变化，当瓦斯气体浓度由Oppm增加到IOOppm时，反射系数的变化为10dB，意味着调幅深度达到了 10dB，该无线瓦斯浓度传感器调幅的幅度足以有效地识别瓦斯气体浓度的变化。
[0048]实施例2
[0049]如图2和图5所示，本实施例与实施例1不同的是:所述瓦斯浓度传感器探头6的数量为两个且分别嵌入安装在所述U型缝隙槽线5的两个竖段上，所述瓦斯浓度传感器探头6的交叉指型电极7第一电极和第二电极分别与所述U型缝隙槽线5的竖段的内侧线和外侧线相接。其余结构均与实施例1相同。
[0050]本实施例为对超宽带带隙频点采用调频方式探测的无线瓦斯浓度传感器，该无线瓦斯浓度传感器为主动探测方式，钯参杂单壁碳纳米管8所需的直流电压来源于直流电源10，超宽带信号来自于超宽带信号发生器12，通过导带3和接地平面2构成的无线瓦斯浓度传感器馈线，馈入到超宽带天线4。本实施例的工作原理与实施例1所不同的是:该无线瓦斯浓度传感器对超宽带带隙频点采用调频方式探测，当该无线瓦斯浓度传感器周边的瓦斯气体浓度较小时，该无线瓦斯浓度传感器的反射系数随频率的变化曲线如图9中L3曲线所示；当该无线瓦斯浓度传感器周边的瓦斯气体浓度增大到危险浓度时，该无线瓦斯浓度传感器的反射系数随频率的变化曲线如图9中L4曲线所示；对比图9中L3曲线和L4曲线在瓦斯气体浓度由Oppm增加到IOOppm时，带隙频点的位置变化为500MHz，意味着调频间隔高达500MHz，该无线瓦斯浓度传感器调频的间隔足以有效地识别瓦斯气体浓度的变化。其余工作原理均与实施例1相同。
[0051]实施例3
[0052]如图2、图6和图10所示，本实施例与实施例1不同的是:所述探头激励源为超宽带微波直流整流器11，所述导带3与所述超宽带微波直流整流器11相接。所述超宽带微波直流整流器11包括负载电阻17以及依次相接的带通滤波器电路13、阻抗匹配电路14、整流电路15和直流输出电路16，所述直流输出电路16的输出端与所述负载电阻17的一端相接且为所述超宽带微波直流整流器11的正极电压输出端V+，所述负载电阻17的另一端接地且为所述超宽带微波直流整流器11的负极电压输出端V-。其余结构均与实施例1相同。
[0053]本实施例为对超宽带带隙频点采用调幅方式探测的无线瓦斯浓度传感器，该无线瓦斯浓度传感器为被动探测方式，钯参杂单壁碳纳米管8所需的直流电压来源于超宽带微波直流整流器11。本实施例的工作原理与实施例1所不同的是:在由交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8、雪崩型稳压二极管9和超宽带微波直流整流器11构成的串联回路中，交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8和雪崩型稳压二极管9形成了对超宽带微波直流整流器11的分压；超宽带微波直流整流器11通过带通滤波器电路13获取的超宽带微波信号，通过阻抗匹配电路14输入到整流电路15中进行整流，整流电路15输出的直流信号通过直流输出电路16和负载电阻17作用到交叉指型电极7和雪崩型稳压二极管9之间，为钯掺杂单壁碳纳米管8提供直流电源。其余工作原理均与实施例1相同。
[0054]实施例4
[0055]如图4、图6和图10所示，本实施例与实施例2不同的是:所述探头激励源为超宽带微波直流整流器11，所述导带3与所述超宽带微波直流整流器11相接。所述超宽带微波直流整流器11包括负载电阻17以及依次相接的带通滤波器电路13、阻抗匹配电路14、整流电路15和直流输出电路16，所述直流输出电路16的输出端与所述负载电阻17的一端相接且为所述超宽带微波直流整流器11的正极电压输出端V+，所述负载电阻17的另一端接地且为所述超宽带微波直流整流器11的负极电压输出端V-。其余结构均与实施例2相同。
[0056]本实施例为对超宽带带隙频点采用调频方式探测的无线瓦斯浓度传感器，该无线瓦斯浓度传感器为被动探测方式，钯参杂单壁碳纳米管8所需的直流电压来源于超宽带微波直流整流器11。本实施例的工作原理与实施例2所不同的是:在由交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8、雪崩型稳压二极管9和超宽带微波直流整流器11构成的串联回路中，交叉指型电极7、钯参杂单壁碳纳米管8和雪崩型稳压二极管9形成了对超宽带微波直流整流器11的分压，超宽带微波直流整流器11通过带通滤波器电路13获取的超宽带微波信号，通过阻抗匹配电路14输入到整流电路15中进行整流，整流电路15输出的直流信号通过直流输出电路16和负载电阻17作用到交叉指型电极7和雪崩型稳压二极管9之间，为钯掺杂单壁碳纳米管8提供直流电源。其余工作原理均与实施例2相同。
[0057]综上所述，本发明提出了一种融合了超宽带带陷功能和钯参杂单壁碳纳米管8的无线瓦斯浓度传感器，其中，超宽带带陷功能由超宽带天线4、接地平面2、导带3和U型缝隙槽线5实现，同时，提供了远程探测信号的无线传输信道和接口 ；钯参杂单壁碳纳米管8构成了在室温环境下探测瓦斯气体的传感机理，其电特性，包括等效电阻，会随瓦斯气体浓度的变化而变化，从而导致钯参杂单壁碳纳米管8表面电流的变化，这些电特性改变超宽带频谱中带隙频点的深度(调幅)或带隙的频点的位置(调频)，所形成的超宽带频谱将携载瓦斯气体浓度的信息，通过远程探测接收装置对超宽带频谱的分析，识别瓦斯气体浓度的存在和变化。为了提高钯参杂单壁碳纳米管8的探测分辨率和精度，引入了交叉指型电极7、雪崩型稳压二极管9和探头激励源形成了该无线瓦斯浓度传感器的传感探头。
[0058]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:包括介质基片(I)和设置在介质基片(I)接地面上的接地平面(2)，以及设置在介质基片(I)上表面上的导带(3)和平面贴片式结构的超宽带天线(4)，所述超宽带天线(4)为底部中间位置处向下凸出且底部两侧均具有双阶梯下切角(4-1)的长方形形状，所述导带(3)与所述超宽带天线(4)的底部中间位置处向下凸出的部分相接，所述超宽带天线(4)的中间位置处刻蚀有由内侧线和外侧线构成的双线型U型缝隙槽线(5)，所述U型缝隙槽线(5)的内侧线和外侧线之间嵌入安装有瓦斯浓度传感器探头(6);所述瓦斯浓度传感器探头(6)包括交叉指型电极(7 )、钯参杂单壁碳纳米管(8 )、雪崩型稳压二极管(9 )和探头激励源，所述钯参杂单壁碳纳米管(8)嵌入安装在交叉指型电极(7)的第一电极的一指和第二电极的一指之间，所述交叉指型电极(7)的第一电极与雪崩型稳压二极管(9)的负极相接，所述交叉指型电极(7)的第二电极与探头激励源的负极相接，所述探头激励源的正极与雪崩型稳压二极管(9)的正极相接。
2.按照权利要求1所述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述瓦斯浓度传感器探头(6)的数量为一个且嵌入安装在所述U型缝隙槽线(5)的横段的中间位置处，所述瓦斯浓度传感器探头(6)的交叉指型电极(7)的第一电极和第二电极分别与所述U型缝隙槽线(5)的横段的中间位置处的内侧线和外侧线相接。
3.按照权利要求1所述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述瓦斯浓度传感器探头(6)的数量为两个且分别嵌入安装在所述U型缝隙槽线(5)的两个竖段上，所述瓦斯浓度传感器探头(6)的交叉指型电极(7)第一电极和第二电极分别与所述U型缝隙槽线(5)的竖段的内侧线和外侧线相接。
4.按照权利要求2或3所述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述探头激励源为直流电源(10)，所述导带(3)上外接有超宽带信号发生器(12)。
5.按照权利要求2或3所述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述探头激励源为超宽带微波直流整流器(11)，所述导带(3)与所述超宽带微波直流整流器(11)相接。
6.按照权利要求5所述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述超宽带微波直流整流器(11)包括负载电阻(17)以及依次相接的带通滤波器电路(13)、阻抗匹配电路(14)、整流电路(15)和直流输出电路(16)，所述直流输出电路(16)的输出端与所述负载电阻(17)的一端相接且为所述超宽带微波直流整流器(11)的正极电压输出端V+，所述负载电阻(17)的另一端接地且为所述超宽带微波直流整流器(11)的负极电压输出端V-。
7.按照权利要求2或3所述的基于超宽带带陷功能的无线瓦斯浓度传感器，其特征在于:所述介质基片(I)为平面薄型介质基片。
【文档编号】G01N27/12GK103604839SQ201310561600
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月10日 优先权日:2013年11月10日
【发明者】刘健 申请人:西安科技大学