DE102006036188B4 - Resonanter Mikrowellensensor - Google Patents
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Abstract
Resonanter Mikrowellensensor (1) zur Bestimmung von Eigenschaften eines zu untersuchenden Materials mittels hochfrequenter Messung eines Reflexionsfaktors mit
– einem Mikrowellenzuleiter (4) zur Zuleitung des hochfrequenten Signals, und
– einem Sensorkopf (9), der eine für mindestens eine zu bestimmende Eigenschaft des zu untersuchenden Materials sensitive Schicht (8) aufweist
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Ende des auf einem Substrat (3) integrierten Mikrowellenzuleiters (4) ein an dem Sensorkopf (9) angrenzender elektrisch leitfähiger planarer Resonator (6) auf dem Substrat (3) integriert angeordnet ist und der Resonator (6) und der Mikrowellenzuleiter (4) galvanisch miteinander gekoppelt sind.
– einem Mikrowellenzuleiter (4) zur Zuleitung des hochfrequenten Signals, und
– einem Sensorkopf (9), der eine für mindestens eine zu bestimmende Eigenschaft des zu untersuchenden Materials sensitive Schicht (8) aufweist
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Ende des auf einem Substrat (3) integrierten Mikrowellenzuleiters (4) ein an dem Sensorkopf (9) angrenzender elektrisch leitfähiger planarer Resonator (6) auf dem Substrat (3) integriert angeordnet ist und der Resonator (6) und der Mikrowellenzuleiter (4) galvanisch miteinander gekoppelt sind.
Description
- Die Erfindung betrifft einen resonanten Mikrowellensensor zur Bestimmung von Eigenschaften eines zu untersuchenden Materials mittels hochfrequenter Messung eines Reflexionsfaktors mit einem Mikrowellenzuleiter zur Zuleitung des hochfrequenten Signals und einem Sensorkopf.
- Die Messung von Stoffeigenschaften mit Mikrowellensensoren durch Auswertung von Resonanzfrequenzen und der Güte einer Resonanzkurve, die durch Beaufschlagen des Mikrowellensensors mit einem gewobbelten hochfrequenten Signal aufgenommen wird, ist hinreichend bekannt. Hierbei wird das Signal mit veränderlicher Frequenz in den Mikrowellensensor eingekoppelt und die Resonanzfrequenz und gegebenenfalls die Güte bestimmt.
- Derartige resonante Mikrowellensensoren werden genutzt, um die Feuchtigkeit innerhalb von Bauwerken (Beton, Mauerwerk, etc.) messtechnisch zu erfassen, da deren Kenntnis aus vielen Gründen notwendig ist. Ein hoher Feuchtegehalt im Mauerwerk führt zur Veränderung physikalischer Kennwerte: der Wärmewert wird reduziert; es entstehen Formveränderungen, Korrosion, erhöhte Frostempfindlichkeit, Schäden durch aufsteigende Salze und Zerstörungen durch Pilze, deren Sporen zusätzlich die Gesundheit beeinträchtigen können. Feuchte kann aus diesen Gründen mitunter sogar zu einem statischen Versagen des Mauerwerks führen. Um dieses, insbesondere im Hinblick auf den alternden Bauwerksbestand zu verhindern, werden kompakte Sensoren benötigt, welche die Feuchte sehr empfindlich und ohne den störenden Einfluss von Querempfindlichkeiten zerstörungsfrei messen können.
- Eine anerkannte Standardmethode zur Detektion von Feuchte in Bauwerken ist die Entnahme von Bohrkernen und deren anschließende chemische oder thermogravimetrische Analyse im Labor. Neben dem offensichtlichen Nachteil der zerstörenden Einwirkung auf das Bauwerk ist diese Methode sehr aufwendig, langwierig und daher teuer. Weiterhin muss der zu untersuchende Teil des Bauwerkes zugänglich und oberflächennah sein, was in der Praxis oftmals nicht gewährleistet ist. Aus der Vielzahl der Gründe schließt das Verfahren ein In-Situ-Monitoring vollständig aus.
- Kapazitive Methoden messen die Änderung der dielektrischen Eigenschaften eines Materials bei variierendem Feuchtegehalt. Typische Arbeitsfrequenzen befinden sich im niedrigen MHz-Bereich. Das Verfahren ist zerstörungsfrei. Aufgrund der konzeptbedingten niedrigen Arbeitsfrequenz von wenigen MHz weisen kapazitive Sensoren eine starke Querempfindlichkeit gegenüber in Bauwerken inhärent existenten Salzen auf. Dieses erschwert die Bestimmung der Feuchte erheblich.
- Neutronensonden nutzen die Bremswirkung von Wasser auf Neutronen hoher Energie aus, um den Feuchtegehalt eines Bauwerks zu überprüfen. Dieses Messverfahren ist zerstörungsfrei und erlaubt auch das Erfassen von Feuchte in tiefer liegenden Schichten eines Bauwerks. Die Nutzung der Neutronensonde erfordert eine gründliche und spezielle Ausbildung des Anwenders sowie die Beachtung besonderer Sicherheitsvorkehrungen beim Transport und Lagerung. Zudem sind die Geräte zu groß und teuer für die (in-Situ-)Anwendung in Messsystemen.
- Mikrowellenverfahren basieren ebenso wie die kapazitiven Methoden auf der Änderungen der dielektrischen Eigenschaften eines Materials bei variierender Feuchte. Hierbei werden jedoch mögliche Querempfindlichkeiten gegenüber Salzen durch die Verwendung einer hohen Arbeitsfrequenz von z. B. 2,5 GHz minimiert. Die Mikrowellenverfahren eignen sich im besonderen Maße für die Detektion von Feuchte in Bauwerken. Allerdings sind bestehende Sensoren aufgrund ihrer Auslegung als Hohlraumresonator sehr groß oder sie besitzen eine starke Querempfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen.
- Ein solcher Mikrowellensensor ist beispielsweise in der
DE 101 02 578 C2 beschrieben. Der Sensor dient der Bestimmung von Eigenschaften eines zu untersuchenden Materials mittels der hochfrequenten Messung des Reflektionsfaktors. Das Hochfrequenzsignal wird durch eine koaxiale Zuführung zum Resonator geleitet. Dieser besteht aus einem Rundhohlleiter, in dem durch ein Trägermaterial ein sich in drei-Raum-Dimensionen erstreckender Wendelleiter (Helix) gehalten wird. Der Wendelleiter wird durch das elektromagnetische Feld angeregt. Der Rundhohlleiter ist in drei Schichten unterteilt, welche die Ankopplung, die Resonanzfrequenz und die Empfindlichkeit des Sensors bestimmen. Der Resonator wird durch eine feuchtesensitive und mit der Umgebung in Kontakt stehende Schicht belastet und verändert daher in Abhängigkeit von dessen Feuchte seine charakteristischen Eigenschaften, wie die Ankopplung, die Güte und die Resonanzfrequenz. Die Resonanzfrequenz ist besonders zur Bestimmung der Feuchte geeignet. Ein Problem ist, dass sich bei Temperaturschwankungen die Länge des Helixdrahtes und damit der Abstand zwischen Wellenwendelleiter und sensitivem Material verändert, der maßgeblich für die Empfindlichkeit des Sensors ist. Die daraus resultierende Veränderung der Resonanzfrequenz erlaubt somit nur ein genaues Bestimmen der Feuchte nach einer sehr aufwendigen Kalibrierung über den zweidimensionalen Parameterraum Feuchte und Temperatur. Die Verwendung eines Materials im Resonator hat den Vorteil, dass die Helix zentriert gehalten und das Innere des Sensors gegen das Eindringen von Verschmutzungen geschützt wird. Das hierfür genutzte chemisch inerte Material Teflon ist zwar verlustarm, hat aber, wie eine Reihe anderer dielektrischer Materialien, den Nachteil eines irreversiblen Temperaturverhaltens. Der Grund hierfür liegt in der prin- zipbedingten Nachbarschaft von Materialien mit variierenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten (Metall – dielektrisches Material). Hierdurch kommt es bei Temperaturschwankungen zu mechanischen Spannungen und somit zu irreversiblen Verschiebungen in der Lage der Helix, deren Auswirkung nicht durch Kalibrierroutinen kompensiert werden können. -
EP 0 908 718 A1 offenbart einen Mikrowellen-Streufeldsensor zur Feuchte- und/oder Dichtemessung mit einem rotationssymmetrischen geschlossenen Ringleiter. -
US 5,334,941 A1 offenbart einen resonanten Mikrowellen-Reflexionssensor mit einem schlitzgekoppelten Dipol-Resonator. Der sich von einer Einkoppelstelle in zwei Seiten erstreckende Dipol-Resonator ist relativ groß. -
DE 197 29 730 C1 offenbart einen Mikrowellensensor zur Messung von Materialeigenschaften, bei dem ein Resonator aus elektrisch gekoppelten Zwei- oder Mehrleiterstrukturen besteht. Der Resonator ist induktiv mit einem Koaxialkabel zur Mikrowellenzuleitung gekoppelt. -
EP 0 325 341 A2 offenbart einen Mikrowellensensor, bei dem eine isolierte Mikrostreifenleitung kapazitiv mit einem Koaxialkabel gekoppelt ist, das lotrecht aus einem Substrat herausgeführt wird. -
US 5,656,849 A offenbart eine monolithische Induktorstruktur, bei der eine Induktorspirale vollständig in ein Substrat eingebaut ist. -
JP 2001-077609 A 3 abgedeckt ist. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten resonanten Mikrowellensensor zu schaffen, der besonders kompakt und robust ist und eine geringe Querempfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen hat.
- Die Aufgabe wird mit dem Mikrowellensensor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass an dem Ende des Mikrowellenzuleiters ein an den Sensorkopf angrenzender elektrisch leitfähiger Resonator angeordnet ist der Resonator und der Mikrowellenzuleiter galvanisch miteinander gekoppelt sind und dass der Sensorkopf eine für mindestens eine zu bestimmende Eigenschaft des zu untersuchenden Materials sensitive Schicht aufweist.
- Die Nutzung eines solchen zweidimensionalen Resonators, der sich planar auf einer Ebene erstreckt und als Monopol von einem Ende des Resonators gespeist ist, wobei das andere Ende des Resonators offen ist, hat den Vorteil, dass sich der Resonator nicht in Richtung der sensitiven Schicht ausdehnen kann. Damit wird der Einfluss der Temperatur auf das Reflexionsspektrum des Resonators minimiert. Auf der anderen Seite ergeben sich aus der Verwendung des Resonators keine Einschränkungen bezüglich der breitbandigen Abstimmbarkeit des Resonators. Die Resonanzfrequenz kann einfach durch Veränderung der Resonatorlänge eingestellt werden.
- Der planare Resonator bestimmt die Resonanzfrequenz und kann in flexibler Art aus einer beliebig großen Anzahl beliebig gefasster und miteinander verbundener Leiterstücke gebildet werden.
- Durch die Nutzung eines zweidimensionalen Resonators, wie beispielsweise einer Spirale, im Vergleich zur Helix ergibt sich zudem vorteilhafterweise eine um ein Vielfaches vergrößerte Wechselwirkungsfläche zwischen dem die Resonanzfrequenz bestimmenden Element und dem sensitiven Material, so dass die Gesamtempfindlichkeit des Sensors gegenüber der Feuchte steigt und Störeinflüsse durch die Temperaturschwankungen weiter an Bedeutung verlieren. Zudem kann durch die Verwendung einer Spirale, insbesondere im Vergleich zum Dipol-Resonator eine erhebliche Reduzierung der Länge des Sensors erreicht werden.
- Da es sich bei dem Resonator, wie z. B. einer Spirale um eine planare Struktur handelt, kann diese einfach und hochgenau durch photolithographische Prozesse hergestellt werden. Somit wird es ebenfalls möglich, den Resonator zusammen mit der Mikrostreifenzuleitung auf einem Substrat integriert herzustellen.
- Die Spirale wird vorzugsweise aus einer auf einer Ebene planar spiralförmig um ein Zentrum in Kreisbahn gewickelten Leiterbahn gebildet. Kreisbahn wird in diesem Zusammenhang so verstanden, dass der Radius der Kreisbahn ausgehend vom Zentrum kontinuierlich beim Durchlaufen der Spirale in Abhängigkeit vom Bogenwinkel zunimmt.
- Optional kann der Resonator aber auch aus einer Vielzahl gerader Leiterstücke gebildet sein, die mit ihren Enden aufeinanderfolgend so angeordnet sind, dass für jede Leiterbahn die aufeinanderfolgenden Enden der jeweils beiden aufeinanderfolgenden Leiterbahnen senkrecht zueinander stehen.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Mikrowellenzuleiter in einem zylindrischen Rohr angeordnet, dessen Ende den zylinderförmigen Sensorkopf bildet. Der Resonator ist dann in der Ebene quer zur Längsrichtung des Rohres planar angeordnet, so dass sich der planare Resonator radial im Rohrquerschnitt erstreckt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Mikrowellenzuleiter und der Resonator auf einer Ebene auf einer ersten Oberfläche eines plattenförmigen Substrats angeordnet, wobei sich der Sensorkopf von dem Substrat senkrecht zur Ebene ererstreckt. Diese Ausführungsform kann besonders kompakt und durch photolithographische Prozesse sehr einfach und hochgenau hergestellt werden.
- Bei diesem resonanten Mikrowellensensor kann auf einer zweiten Oberfläche des Substrats, die der ersten Oberfläche des Substrats gegenüberliegt, auf der der Mikrowellenzuleiter und der Resonator angeordnet sind, eine mit elektrischer Masse verbindbare Masse-Ebene sein.
- Der Sensorkopf kann auf der zweiten Oberfläche des Substrats, die die Masse-Ebene trägt, angeordnet sein. Dann dient das Substrat als Abstandshalter und Dichtung zwischen dem sensitiven Material und dem Resonator. Das Substrat bildet somit eine Zwischenschicht zwischen sensitiven Material und Resonator.
- Es ist aber auch denkbar, dass der Sensorkopf auf der ersten Oberfläche des Substrats, die die Mikrowellenzuleiter und den Resonator trägt, angeordnet ist. Dann ist eine Zwischenschicht zwischen dem Resonator und der sensitiven Schicht im Sensorkopf angeordnet, die als Abstandshalter und Dichtung wirkt. Diese Zwischenschicht kann eine Folie sein.
- Der resonante Mikrowellensensor kann beispielsweise zur Feuchtigkeitsmessung eingerichtet sein, indem die sensitive Schicht zur Ermittlung von Feuchtigkeit in dem an die sensitive Schicht angrenzenden zu untersuchenden Material geeignet ist. Der Einsatz des Mikrowellensensors ist nicht auf die Anwendung als Feuchtesensor beschränkt. Er kann gleichermaßen zur Messung von Stoffeigenschaften verwendet werden, die zur Änderung der dielektrischen Eigenschaften des sensitiven Materials in dem Sensorkopf führen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 perspektivische Schnittansicht einer ersten rohrförmigen Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors; -
2 perspektivische Teilschnittansicht einer zweiten planaren Ausführungsform des Mikrowellensensors; -
3 perspektivische Teilschnittansicht einer dritten planaren Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors; -
4 perspektivische Teilschnittansicht einer vierten planaren Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors mit Ankopplung der Spirale an das sensitive Material durch das die Spirale tragende Substrat. - Die
1 lässt eine erste zylinderförmige Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors1 erkennen, der in einem zylinderförmigen Rohr als Gehäuse2 realisiert ist. Auf einem Substrat3 ist eine Mikrostreifenzuleitung4 angeordnet. Gegenüberliegend von der ersten Oberseite des Substrats3 , die die Mikrostreifenzuleitung4 trägt, ist eine mit elektrischer Masse verbundene Masse-Ebene5 auf der zweiten Oberfläche des Substrats3 vorgesehen, um die Mikrostreifenleitung zu bilden. Das Substrat3 ist an den Seitenkanten mit der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses2 verbunden. - An dem Ende der Mikrostreifenzuleitung
4 ist ein Resonator6 in Form einer Spirale galvanisch mit der Mikrostreifenzuleitung4 verbunden. Die Spirale6 , die die Resonanzfrequenz des resonanten Mikrowellensensors1 bestimmt, ist quer zur Längsrichtung des rohrförmigen Gehäuses2 planar und erstreckt sich lediglich zweidimensional in radialer Richtung des Gehäuses2 . Die spiralförmige Leiterbahn hat hierbei einen ausgehend vom Zentrum der Spirale6 , an dem die Spirale6 mit der Mikrostreifenzuleitung4 verbunden ist, kontinuierlich zunehmenden Radius. - Die dem Substrat
3 gegenüberliegende planare Fläche der Spirale6 wird mit einer Zwischenschicht7 in Form einer Abstands- und Dichtungsfolie abgedeckt, die den gesamten Querschnitt im Inneren des Gehäuses2 ausfüllt. Die Zwischenschicht7 grenzt an ein sensitives Material8 an, das für die zu bestimmende Eigenschaft eines zu untersuchenden Materials sensitiv ist. Das in einem Sensorkopf9 untergebrachte sensitive Material8 ist vorzugsweise zur Messung von Feuchtigkeit bestimmt, wobei sich die dielektrischen Eigenschaften des sensitiven Materials8 in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit ändern. Die Auswahl des sensitiven Materials ist an sich bekannt und sollte so erfolgen, dass die Querempfindlichkeiten insbesondere hinsichtlich von Temperaturabhängigkeiten möglichst gering sind. - Aus der Messung und Auswertung des Reflexionsfaktors r werden die Eigenschaften des sensitiven Materials bestimmt.
- Durch die Verwendung der zweidimensional in radialer Richtung ausgedehnten Spirale
6 erfolgt keine thermische Ausdehnung in Richtung des sensitiven Materials8 , so dass der Einfluss der Temperatur auf das Reflexionsspektrum des Resonators minimiert wird. Durch die Auswahl der Spirallänge kann die Resonanzfrequenz eingestellt werden. - Die Spirale
6 wird direkt mit der Mikrostreifenzuleitung4 verlötet. Das Substrat3 , auf dem die Mikrostreifenzuleitung4 angeordnet ist, wird großflächig mit dem Gehäuse2 verbunden, so dass auch hier keine irreversible Änderungen der Geometrie mit Temperaturschwankungen auftreten können. Die Abdichtung des Sensors1 wird durch den Einsatz einer hermetisch dichten Zwischenschicht7 erreicht. Mit der Zwischenschicht7 kann auch der Abstand zwischen dem sensitiven Material8 und der Spirale6 und damit die Empfindlichkeit des Sensors genau eingestellt werden. - Die
2 lässt eine perspektivische Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors1 erkennen. Die Mikrostreifenleitung erstreckt sich auf der zweiten Oberseite des Substrats3 vorzugsweise entlang der Mittelachse des Substrats3 . Die Spirale6 ist auf der gegenüberliegenden ersten Oberseite des Substrats3 angeordnet, wobei die Mikrostreifenleitung über ein Via durch das Substrat3 mit dem Zentrum der Spirale6 elektrisch verbunden ist. Bei der dargestellten Anordnung befindet sich die Mikrostreifenzuleitung4 somit auf der Unterseite des Substrates3 und koppelt die auf der Oberseite des Substrates3 befindliche Spirale6 mittels einer Durchkontaktierung galvanisch an. Die Spirale6 ist durch eine Zwischenschicht7 als Abstandshalter und Dichtung in Form einer Folie beliebiger Dicke von dem sensitiven Material8 getrennt. Die Masse-Ebene5 ist auf der ersten Oberfläche des Substrats3 , d. h. der Oberseite, angeordnet, auf der sich auch die Spirale6 befindet. Die Masse-Ebene5 und die durch das Substrat3 beabstandet von der Masse-Ebene5 angeordnete Mikrostreifenzuleitung4 bilden eine Mikrostreifenleitung. - Diese Ausführungsformen und die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen haben den Vorteil, dass sie sehr einfach und hochgenau durch photolithographische Prozesse hergestellt werden können. Der Resonator
6 kann zusammen mit der Mikrostreifenzuleitung4 und der Masse-Ebene5 integriert auf dem Substrat3 hergestellt werden. Anschließend muss lediglich der Sensorkopf9 mit dem sensitiven Material8 auf dem Substrat3 platziert werden. - Die
3 lässt eine dritte Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors1 erkennen. Wiederum sind die Mikrostreifenzuleitung4 , die Spirale6 und die Masse-Ebene5 auf einem Substrat3 integriert. Die Mikrostreifenzuleitung4 erstreckt sich dabei auf der ersten Oberfläche des Substrates3 , d. h. auf der Oberseite, und ist galvanisch mit dem äußeren Ende der Spirale6 , dem Ende mit dem größten Radius verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist auch eine Ankopplung über das elektromagnetische Feld möglich, wie z. B. eine Schlitzkopplung. Der hierfür benötigte Aufbau als Mehrlagen-Substrat entspricht dem Stand der Technik. - Wiederum ist der Sensorkopf
9 mit dem sensitiven Material8 und der Zwischenschicht7 in Form einer Abstandshalter- und Dichtungsfolie auf dem Substrat3 so platziert, dass das Zentrum des Sensorkopfes mit dem Zentrum der Spirale6 übereinstimmt. - Die
4 lässt eine vierte Ausführungsform des resonanten Mikrowellensensors1 erkennen, bei dem die Mikrostreifenzuleitung4 und die Spirale6 auf der zweiten Oberfläche des Substrats3 , d. h. auf der Unterseite, angeordnet sind. Wiederum ist die Mikrostreifenzuleitung4 mit dem äußeren Ende der Spirale6 , d. h. mit dem Ende mit dem größten Radius, galvanisch verbunden oder elektromagnetisch angekoppelt. Auf der gegenüberliegenden ersten Oberfläche (Oberseite) des Substrats3 befindet sich der Sensorkopf9 mit dem sensitiven Material8 sowie die Masse-Ebene5 . Bei dieser Ausführungsform kann das Substrat3 die Zwischenschicht7 ersetzen und als Abstandshalter und Dichtung genutzt werden. - Bei den in den
2 und3 dargestellten Ausführungsformen kann die leitfähige Spirale auch optional mit Hilfe von etablierten Depositionstechniken auf das sensitive Material8 oder insbesondere auf die Zwischenschicht7 in Form einer Folie aufgebracht werden. Dies hat den Vorteil, dass relative Verschiebungen zwischen der Spirale6 und dem sensitiven Material8 ausgeschlossen werden und die mechanische Stabilität verbessert wird.
Claims (9)
- Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) zur Bestimmung von Eigenschaften eines zu untersuchenden Materials mittels hochfrequenter Messung eines Reflexionsfaktors mit – einem Mikrowellenzuleiter (4 ) zur Zuleitung des hochfrequenten Signals, und – einem Sensorkopf (9 ), der eine für mindestens eine zu bestimmende Eigenschaft des zu untersuchenden Materials sensitive Schicht (8 ) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende des auf einem Substrat (3 ) integrierten Mikrowellenzuleiters (4 ) ein an dem Sensorkopf (9 ) angrenzender elektrisch leitfähiger planarer Resonator (6 ) auf dem Substrat (3 ) integriert angeordnet ist und der Resonator (6 ) und der Mikrowellenzuleiter (4 ) galvanisch miteinander gekoppelt sind. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (6 ) aus einer auf einer Ebene planar spiralförmig um ein Zentrum in Kreisbahn gewickelte Leiterbahn gebildet ist. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (6 ) aus einer Vielzahl gerader Leiterstücke gebildet ist, die auf einer Ebene planar und mit ihren aufeinanderfolgenden Enden senkrecht zueinander stehen. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellenzuleiter (4 ) in einem zylindrischen Rohr als Gehäuse (2 ) angeordnet ist, dessen Ende den zylinderförmigen Sensorkopf (9 ) bildet, und dass der Resonator (6 ) in der Ebene quer zur Längsrichtung des Gehäuses (2 ) planar angeordnet ist. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellenzuleiter (4 ) und der Resonator (6 ) auf einer ersten Oberfläche eines plattenförmigen Substrats (3 ) angeordnet sind und sich der Sensorkopf (9 ) von dem Substrat senkrecht zur ersten Oberfläche erstreckt. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer zweiten Oberfläche des Substrats (3 ), die der ersten Oberfläche des Substrats (3 ) gegenüberliegt, auf der der Mikrowellenzuleiter (4 ) und der Resonator (6 ) angeordnet sind, eine mit elektrischer Masse verbindbare Masse-Ebene (5 ) ist. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkopf (9 ) auf der zweiten Oberfläche des Substrats (3 ), die die Masse-Ebene (5 ) trägt, angeordnet ist. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkopf (9 ) auf der ersten Oberfläche des Substrats (3 ), die dem Mikrowellenzuleiter (4 ) und die Spirale (6 ) trägt, und eine Zwischenschicht (7 ) zwischen Resonator (6 ) und der sensitiven Schicht (8 ) im Sensorkopf (9 ) angeordnet sind. - Resonanter Mikrowellensensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sensitive Schicht (8 ) zur Ermittlung von Feuchtigkeit in dem an die sensitive Schicht (8 ) angrenzenden zu untersuchenden Material geeignet ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TECHNISCHE UNIVERSITAET HAMBURG-HARBURG, 21073, DE Owner name: FRANZ LUDWIG GESELLSCHAFT FUER MESS- UND REGEL, DE Owner name: TECHNISCHE UNIVERSITAET BRAUNSCHWEIG CAROLO-WI, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FRANZ LUDWIG GESELLSCHAFT FUER MESS- UND REGEL, DE |
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110917 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150303 |