RU2817527C1 - Method and device for monitoring electrodynamic characteristics in microwave range - Google Patents
Method and device for monitoring electrodynamic characteristics in microwave range Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817527C1 RU2817527C1 RU2023134481A RU2023134481A RU2817527C1 RU 2817527 C1 RU2817527 C1 RU 2817527C1 RU 2023134481 A RU2023134481 A RU 2023134481A RU 2023134481 A RU2023134481 A RU 2023134481A RU 2817527 C1 RU2817527 C1 RU 2817527C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- smartphone
- microwave generator
- agricultural product
- vswr
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 8
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 2
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 2
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 235000000832 Ayote Nutrition 0.000 description 1
- 240000004244 Cucurbita moschata Species 0.000 description 1
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 1
- 235000009804 Cucurbita pepo subsp pepo Nutrition 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 235000015136 pumpkin Nutrition 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к измерительной технике, а именно к малогабаритным приборам, и может быть использовано в сельском хозяйстве для определения спелости фруктов и овощей. The claimed group of inventions relates to measuring technology, namely to small-sized devices, and can be used in agriculture to determine the ripeness of fruits and vegetables.
Известна система неразрушающего контроля зрелости плодов на основе инфракрасного звукового спектра, содержащая узел излучения лазера, узел фотоакустического обнаружения и узел обработки сигнала, узел излучения лазера содержит устройство модуляции лазерного сигнала, лазерный контроллер и инфракрасный лазер, соединённые последовательно, узел фотоакустического обнаружения содержит оптический разветвитель, расположенный на оптическом пути лазерного излучения инфракрасного лазера, опорный фотоакустический элемент, соответственно расположенный на концах двух оптических путей, разделенных оптическим разветвителем, и фотоакустическую ячейку для образца, при этом эталонная фотоакустическая ячейка и фотоакустическая ячейка для образца снабжены фотоакустическим детектором, при этом одна сторона эталонной фотоакустической ячейки снабжена устройством размещения образца, сообщающимся с эталонной фотоакустической ячейкой, узел обработки сигнала содержит микроконтроллер, предварительный усилитель, соответствующий фотоакустическому детектору, и усилитель блокировки, соответственно подключенный к предварительному усилителю, усилитель захвата подключен к микроконтроллеру; причем фотоакустический детектор представляет собой микрофон или кварцевый камертон, оптический разветвитель представляет собой y-образное разветвленное оптическое волокно или планарный светоделитель, предварительный усилитель представляет собой малошумящий усилитель тока, а микроконтроллер дополнительно снабжен жидкокристаллическим дисплеем (публикация CN106290220, МПК G01N 21/3504, G01N 21/39, 2016 г., 2017 г., https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=CN191917078&_cid=P10-LOO376-47655-1). Недостатком известной системы является ее ограниченное применение без возможности использования для целого ряда плодов из-за работы основного сенсора по принципу спектрального газоанализатора, поскольку, во-первых, кожура некоторых плодов является достаточно толстой и плотной (например, плоды семейства тыквенных), а во-вторых, не все виды плодов выделяют этилен, необходимый для проведения анализаA known system for non-destructive testing of fruit maturity based on the infrared sound spectrum, containing a laser emission unit, a photoacoustic detection unit and a signal processing unit, the laser emission unit contains a laser signal modulation device, a laser controller and an infrared laser connected in series, the photoacoustic detection unit contains an optical splitter, located on the optical path of the laser radiation of the infrared laser, a reference photoacoustic element, respectively located at the ends of two optical paths separated by an optical splitter, and a photoacoustic sample cell, wherein the reference photoacoustic cell and the photoacoustic sample cell are equipped with a photoacoustic detector, wherein one side of the reference the photoacoustic cell is equipped with a sample placement device communicating with the reference photoacoustic cell, the signal processing unit contains a microcontroller, a pre-amplifier corresponding to the photoacoustic detector, and a locking amplifier, respectively connected to the pre-amplifier, the capture amplifier is connected to the microcontroller; wherein the photoacoustic detector is a microphone or a quartz tuning fork, the optical coupler is a y-shaped branched optical fiber or planar beam splitter, the preamplifier is a low noise current amplifier, and the microcontroller is additionally equipped with a liquid crystal display (publication CN106290220, IPC G01N 21/3504, G01N 21 /39, 2016, 2017, https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=CN191917078&_cid=P10-LOO376-47655-1). The disadvantage of the known system is its limited use without the possibility of using it for a whole range of fruits due to the operation of the main sensor on the principle of a spectral gas analyzer, since, firstly, the peel of some fruits is quite thick and dense (for example, fruits of the pumpkin family), and secondly secondly, not all types of fruits emit ethylene necessary for analysis
Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое изобретение, является ультрапортативный беспроводной спектрометр для смартфона для быстрого неразрушающего контроля спелости фруктов, включающий источник света, спектрометр с разрешением 15 нм, фильтры, микроконтроллер и беспроводные схемы, собранные в корпусе размерами 88×37×22 мм, при этом устройство имеет специальный интерфейс приложения на смартфоне для связи, получения, построения и анализа спектральных данных, для определения спелости фруктов осуществляется измерение ультрафиолетовой флуоресценции хлорофилла, присутствующего в кожуре яблок (URL: https://www.nature.com/articles/srep32504, дата обращения: 07.11.2023 г.). Основным недостатком данной системы является ее ограниченное применение для определения спелости плодов, в кожуре которых содержится хлорофилл, что не позволяет использовать ее для анализа более сложных по строению фруктов и овощей, состоящих из нескольких разнородных частей: толстая кожура, мягкая внутренность, толстая косточка. The closest analogue for the same purpose as the claimed invention is an ultraportable wireless spectrometer for a smartphone for fast non-destructive testing of fruit ripeness, including a light source, a spectrometer with a resolution of 15 nm, filters, a microcontroller and wireless circuits, assembled in a housing measuring 88×37× 22 mm, while the device has a special application interface on a smartphone for communication, receiving, plotting and analyzing spectral data; to determine the ripeness of fruits, the ultraviolet fluorescence of chlorophyll present in the peel of apples is measured (URL: https://www.nature.com/ articles/srep32504, date of access: 11/07/2023). The main disadvantage of this system is its limited use for determining the ripeness of fruits whose peel contains chlorophyll, which does not allow its use for the analysis of more complex fruits and vegetables, consisting of several heterogeneous parts: thick peel, soft interior, thick pit.
Задачей заявляемой группы изобретений является устранение данных недостатков, а технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для определения спелости продуктов сельского хозяйства.The objective of the claimed group of inventions is to eliminate these shortcomings, and the technical result is to expand the arsenal of technical means for determining the ripeness of agricultural products.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счёт того, что способ для контроля электродинамических характеристик в СВЧ диапазоне представляет собой проведение серии измерений для оценки спелости тестируемого продукта сельского хозяйства, при этом каждое измерение включает подачу напряжения управляющей микросхемой от разъёма смартфона на СВЧ-генератор с генерацией сигнала определенной частоты, излучение присоединённой к СВЧ-генератору антенной электромагнитных волн указанной частоты, измерение напряжения U0, подаваемого СВЧ-генератором на антенну, внесение продукта сельского хозяйства в поле излучения, измерение напряжения Ur на контактах антенны при поднесении продукта сельского хозяйства, передачу измеренных значений напряжений на смартфон и расчет коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) по формуле: КСВН = (Ur + U0)/(Ur - U0), после расчета КСВН для указанной частоты увеличивают значение напряжения, подаваемого управляющей микросхемой от разъема смартфона на СВЧ-генератор, и проводят новые измерения до тех пор, пока не будет достигнуто конечное значение диапазона работы СВЧ-генератора, полученные в ходе серии измерений количественные значения КСВН для разных частот сравнивают с заранее рассчитанным эталоном для данного тестируемого продукта сельского хозяйства, на основании чего делают вывод о спелости тестируемого продукта сельского хозяйства.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method for monitoring electrodynamic characteristics in the microwave range is a series of measurements to assess the ripeness of the tested agricultural product, each measurement includes the supply of voltage by the control microcircuit from the smartphone connector to the microwave generator with the generation of a signal of a certain frequency, radiation of electromagnetic waves of a specified frequency by an antenna connected to a microwave generator, measurement of the voltage U 0 supplied by the microwave generator to the antenna, introduction of an agricultural product into the radiation field, measurement of voltage U r at the antenna contacts when bringing an agricultural product , transferring the measured voltage values to a smartphone and calculating the voltage standing wave ratio (VSWR) using the formula: VSWR = (U r + U 0 )/(U r - U 0 ), after calculating the VSWR for the specified frequency, increase the value of the voltage supplied to the control microcircuit from the smartphone connector to the microwave generator, and new measurements are carried out until the final value of the microwave generator operating range is reached; the quantitative VSWR values obtained during a series of measurements for different frequencies are compared with a pre-calculated standard for a given agricultural product being tested farms, on the basis of which a conclusion is made about the ripeness of the tested agricultural product.
Генерируемый сигнал должен находиться в диапазоне частот от 300 МГц до 6 ГГц, поскольку устройства, оперирующие в данном диапазоне, одновременно сочетают в себе компактность (размер порядка смартфона; с уменьшение частоты сигнала пространство, занимаемое приёмо-передающим модулем, значительно увеличивается) и способность генерировать радиоволны с достаточной глубиной проникновения в среду (при повышении частоты глубина проникновения уменьшается вследствие тепловых потерь в анализируемом диэлектрике) для эффективного получения данных о состоянии ткани фрукта на глубине. The generated signal must be in the frequency range from 300 MHz to 6 GHz, since devices operating in this range simultaneously combine compactness (size on the order of a smartphone; as the signal frequency decreases, the space occupied by the transceiver module increases significantly) and the ability to generate radio waves with a sufficient penetration depth into the medium (as the frequency increases, the penetration depth decreases due to thermal losses in the analyzed dielectric) to effectively obtain data on the state of the fruit tissue at depth.
Устройство для контроля спелости продуктов сельского хозяйства включает смартфон со специализированным программным обеспечением и чехол для смартфона, подключенный к смартфону через USB OTG-кабель, при этом чехол для смартфона содержит встроенный приёмопередающий модуль и управляющую микросхему для подачи напряжения, приемопередающий модуль представляет собой не менее одного СВЧ-генератора, управляемого напряжением, и присоединенную к каждому СВЧ-генератору антенну для излучения электромагнитных волн.A device for monitoring the ripeness of agricultural products includes a smartphone with specialized software and a smartphone case connected to the smartphone via a USB OTG cable, while the smartphone case contains a built-in transceiver module and a control chip for supplying voltage, the transceiver module is at least one A voltage-controlled microwave generator and an antenna connected to each microwave generator for emitting electromagnetic waves.
Заявляемая группа изобретений позволяет осуществлять измерения с помощью радиоволн, способных проникать на разную глубину внутрь исследуемых объектов на значительно большее расстояние, что позволяет исследовать не их внешний вид, который легко оценить визуально без специального оборудования, а именно внутреннюю структуру. Таким образом, подобрав набор частот можно качественно просканировать весь объект от поверхности к центру. Из-за широкого диапазона частот генерируемого сигнала необходимо использование не менее одного СВЧ-генератора, каждый из которых обладает своим рабочим диапазоном, где он может генерировать электромагнитные волны, проникающие в тестируемый продукт сельского хозяйства для получения данных о свойствах указанного продукта на различной глубине.The claimed group of inventions makes it possible to carry out measurements using radio waves capable of penetrating to different depths inside the objects under study over a much greater distance, which makes it possible to study not their appearance, which is easy to evaluate visually without special equipment, but rather the internal structure. Thus, by selecting a set of frequencies, you can qualitatively scan the entire object from the surface to the center. Due to the wide frequency range of the generated signal, it is necessary to use at least one microwave generator, each of which has its own operating range, where it can generate electromagnetic waves that penetrate the agricultural product being tested to obtain data on the properties of the specified product at various depths.
Устройство для контроля спелости продуктов сельского хозяйства проиллюстрировано фиг. 1, где представлена общая структурная схема устройства, и фиг. 2, где представлено несколько видов устройства, с использованием следующих обозначений:A device for monitoring the ripeness of agricultural products is illustrated in FIG. 1, which shows the general block diagram of the device, and FIG. 2, where several types of device are presented, using the following notation:
1 – смартфон;1 – smartphone;
2 – чехол;2 – cover;
3 – СВЧ-генератор;3 – microwave generator;
4 – антенна;4 – antenna;
5 – управляющая микросхема;5 – control microcircuit;
6 – линия передачи;6 – transmission line;
7 – USB OTG-кабель.7 – USB OTG cable.
Устройство для контроля спелости продуктов сельского хозяйства состоит из: A device for monitoring the ripeness of agricultural products consists of:
а) чехла 2, подключаемого через USB OTG-кабель 7 к смартфону 1 со специальным программным обеспечением для осуществления расчетов; a) case 2, connected via USB OTG cable 7 to smartphone 1 with special software for performing calculations;
б) не менее одного (N) СВЧ-генератора 3, управляемых напряжением (ГУН), перекрывающих частотный диапазон [f1,start : f1,finish, f2,start : f2,finish, …, fN,start : fN,finish];b) at least one (N) microwave generator 3, voltage-controlled (VCO), covering the frequency range [f 1,start : f 1,finish , f 2,start : f 2,finish , ..., f N,start : f N,finish ];
в) не менее одной (N), соответствующих количеству СВЧ-генераторов 3, приёмопередающих антенн 4, работающих в соответствующих частотных диапазонах [f1,start : f1,finish, f2,start : f2,finish, …, fN,start : fN,finish];c) at least one (N), corresponding to the number of microwave generators 3, transceiver antennas 4, operating in the corresponding frequency ranges [f 1,start : f 1,finish , f 2,start : f 2,finish , …, f N ,start : f N,finish ];
г) управляющей микросхемы 5, соединённой с СВЧ-генераторами 3 при помощи линий передачи 6.d) control chip 5, connected to microwave generators 3 using transmission lines 6.
Способ для контроля спелости продуктов сельского хозяйства с использованием указанного устройства реализуется следующим образом. В начальный момент времени t0 управляющая микросхема 5 подаёт по линии передачи 6 напряжение U0 из разъема смартфона 1 на первый СВЧ-генератор 3, при этом происходит генерация сигнала на частоте f1,start и первая антенна 4, присоединённая к первому СВЧ-генератору 3, начинает излучать электромагнитные волны указанной частоты. В поле излучения вносят тестируемый продукт сельского хозяйства, который представляет собой диэлектрик. В этом случае первая антенна 4 начинает работать в качестве сенсора, поскольку распределение токов в ближнем поле изменяется из-за появления токов индуктивности в диэлектрике, что провоцирует изменение напряжения на контактах первой антенны 4. Новое значение напряжения на контактах первой антенны 4 Ur измеряется и передается по линиям передачи 6 через управляющую микросхему 5 на смартфон 1 для пост-обработки с расчетом с помощью специального программного обеспечения, установленного на смартфоне 1, коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) по формуле: КСВН = (Ur + U0)/(Ur - U0). The method for monitoring the ripeness of agricultural products using the specified device is implemented as follows. At the initial moment of time t 0, the control chip 5 supplies voltage U 0 via transmission line 6 from the smartphone connector 1 to the first microwave generator 3, while a signal is generated at frequency f 1,start and the first antenna 4 is connected to the first microwave generator 3, begins to emit electromagnetic waves of the specified frequency. The agricultural product being tested, which is a dielectric, is introduced into the radiation field. In this case, the first antenna 4 begins to work as a sensor, since the distribution of currents in the near field changes due to the appearance of inductive currents in the dielectric, which provokes a change in the voltage at the contacts of the first antenna 4. The new value of the voltage at the contacts of the first antenna 4 U r is measured and is transmitted via transmission lines 6 through the control chip 5 to smartphone 1 for post-processing with calculation using special software installed on smartphone 1, voltage standing wave ratio (VSWR) according to the formula: VSWR = (U r + U 0 )/ (U r - U 0 ).
В следующий момент времени t 1 управляющая микросхема 5 повышает напряжение, подаваемое по линии передачи 6 на первый СВЧ-генератор 3, таким образом увеличивая частоту до f1,start + df, и все описанные этапы способа повторяются до тех пор, пока не будет достигнуто конечное значение диапазона работы СВЧ-генератора 3.At the next time t 1 y, the control microcircuit 5 increases the voltage supplied via the transmission line 6 to the first microwave generator 3 , thus increasing the frequency to f 1,start + df, and all the described stages of the method are repeated until The final value of the operating range of microwave generator 3 has been reached.
В момент времени t2 управляющая микросхема 5 прекращает энергетическую подпитку первого СВЧ-генератора 3 и подаёт по линии передачи 6 напряжение на второй СВЧ-генератор 3, при этом происходит генерация сигнала на частоте f2,start, и все описанные этапы повторяются для второго СВЧ-генератора 3 и второй антенны 4, пока не будут сняты показания при работе N-ного СВЧ-генератора 3. Например, устройство для контроля спелости продуктов сельского хозяйства может содержать пять СВЧ-генераторов 3 со следующими диапазонами работы: 500-600 МГц, 790-910 МГц, 800-1000 МГц, 1000-1200 МГц и 2300-2600 МГц, для каждого из которых проводят серию измерений.At time t2, the control microcircuit 5 stops the energy supply of the first microwave generator 3 and supplies voltage to the second microwave generator 3 via transmission line 6, while a signal is generated at frequency f 2,start , and all the described steps are repeated for the second microwave generator 3 and the second antenna 4 until readings are taken during the operation of the Nth microwave generator 3. For example, a device for monitoring the ripeness of agricultural products may contain five microwave generators 3 with the following operating ranges: 500-600 MHz, 790- 910 MHz, 800-1000 MHz, 1000-1200 MHz and 2300-2600 MHz, for each of which a series of measurements is carried out.
Таким образом формируется зависимость КСВН = КСВН[f1,start : f1,finish, f2,start : f2,finish, …, fN,start : fN,finish] для тестируемого продукта сельского хозяйства, которая сравнивается с заранее снятыми и хранимыми в базе данных смартфона 1 референсными зависимостями КСВН для спелого продукта сельского хозяйства. На основании сравнения эталонных и расчетных значений с помощью специального программного обеспечения, установленного на смартфоне 1, формулируется вывод о спелости тестируемого продукта сельского хозяйства. Указанный вывод отображается на экране смартфона 1 в виде следующих значений: «неспелый», «спелый» и «испорчен».Thus, the dependence VSWR = VSWR [f 1,start : f 1,finish , f 2,start : f 2,finish , ..., f N,start : f N,finish ] for the tested agricultural product is formed, which is compared with in advance 1 reference VSWR dependencies for a ripe agricultural product taken and stored in the smartphone database. Based on a comparison of reference and calculated values using special software installed on smartphone 1, a conclusion is formulated about the ripeness of the tested agricultural product. The specified output is displayed on the screen of smartphone 1 in the form of the following values: “unripe”, “ripe” and “spoiled”.
Значение «неспелый» будет отображаться до тех пор, пока получаемая при проведении серии измерений зависимость КСВН не достигнет эталонных значений для спелого продукта сельского хозяйства. При достижении эталонных значений вывод о спелости тестируемого продукта сельского хозяйства будет иметь отображение «спелый». Когда получаемая при проведении серии измерений зависимость КСВН выйдет за пределы эталонных значений для спелого продукта сельского хозяйства, на экране смартфона 1 будет отображаться значение «испорчен».The “unripe” value will be displayed until the VSWR curve obtained from a series of measurements reaches the reference values for a ripe agricultural product. When the reference values are reached, the conclusion about the ripeness of the tested agricultural product will be displayed as “ripe”. When the VSWR dependence obtained during a series of measurements goes beyond the reference values for a ripe agricultural product, the value “spoiled” will be displayed on the screen of smartphone 1.
Пример 1Example 1
Чехол для телефона, снабжённый аппаратурой в соответствии с указанным способом, иллюстрируемый на фиг. 3. В качестве управляющей микросхемы используется Espressif ESP32S3 (5а). В качестве ГУН используются FVCO840 (3а), рабочий диапазон частот которого лежит в пределах 780-900 МГц; FVCO1200 (3б), рабочий диапазон которого лежит в пределах 1100-1300 МГц; FVCO1600 (3в), рабочий диапазон которого лежит в пределах 1500-1700 МГц; FVCO2100 (3г), рабочий диапазон которого лежит в пределах 2000-2200 МГц. В качестве антенны используется всенаправленная 4G SMA 5dBi антенна (4а) для диапазона 700-2700 МГц, покрывающая частотные диапазоны всех генераторов. В качестве элемента, входящего в линии передачи и отвечающего за развязку генераторы, используется микрополосковый вентиль (6а-г), согласованная нагрузка (6д-ж), направленный ответвитель (6з-к). Напряжение Ur c направленного ответвителя измеряется при помощи управляющей платы ESP32S3 (вход осциллографа) и отправляется на смартфон для дальнейшего анализа при помощи протокола связи UART по кабелю 7а. Напряжение U0 считается известным. Обработка полученных данных производится в соответствии с описанным способом.A telephone case equipped with apparatus in accordance with the above method, illustrated in FIG. 3. Espressif ESP32S3 (5a) is used as a control chip. FVCO840 (3a) is used as a VCO, the operating frequency range of which lies in the range of 780-900 MHz; FVCO1200 (3b), the operating range of which lies in the range of 1100-1300 MHz; FVCO1600 (3v), the operating range of which lies in the range of 1500-1700 MHz; FVCO2100 (3g), the operating range of which lies in the range of 2000-2200 MHz. The antenna used is an omnidirectional 4G SMA 5dBi antenna (4a) for the range 700-2700 MHz, covering the frequency ranges of all generators. As an element included in the transmission line and responsible for decoupling the generators, a microstrip valve (6a-d), a matched load (6d-g), and a directional coupler (6z-k) are used. The voltage U r c of the directional coupler is measured using the ESP32S3 control board (oscilloscope input) and sent to the smartphone for further analysis using the UART communication protocol via cable 7a. The voltage U 0 is considered known. The received data is processed in accordance with the described method.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817527C1 true RU2817527C1 (en) | 2024-04-16 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1475509A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-30 | Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина | Shf-treating installation |
| CN106290220A (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-04 | 河南农业大学 | Fruit maturity nondestructive detection system based on infrared photoacoustic spectra and method |
| CN206114518U (en) * | 2016-10-11 | 2017-04-19 | 河南农业大学 | Fruit maturity nondestructive detection system based on infrared light reputation register for easy reference |
| CN113008984A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 安徽中科昊音智能科技有限公司 | Voiceprint detection fruit maturity analysis instrument |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1475509A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-30 | Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина | Shf-treating installation |
| CN106290220A (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-04 | 河南农业大学 | Fruit maturity nondestructive detection system based on infrared photoacoustic spectra and method |
| CN206114518U (en) * | 2016-10-11 | 2017-04-19 | 河南农业大学 | Fruit maturity nondestructive detection system based on infrared light reputation register for easy reference |
| CN113008984A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 安徽中科昊音智能科技有限公司 | Voiceprint detection fruit maturity analysis instrument |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Article: "Ultra-portable, wireless smartphone spectrometer for rapid, non-destructive testing of fruit ripeness", Scientific RepoRts, 08 September 2016;. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7725151B2 (en) | Apparatus and method for near-field imaging of tissue | |
| CN106468741B (en) | Radiation stray automatic testing method and device | |
| CN111982854B (en) | Substance terahertz spectrum analysis device based on frequency division multiplexing and analysis test method | |
| CN106443183B (en) | A kind of method that frequency source quantity and fundamental frequency value are extracted from electromagnetic spectrum | |
| EP3767313B1 (en) | Emc antenna system with automated tuning feature | |
| CN106886002B (en) | Calibration method of spectrum analyzer | |
| EP3030070B1 (en) | Method and apparatus for estimating a seed germination ability | |
| JP2005501224A (en) | Method and apparatus for non-destructive measurement and mapping of sheet material | |
| CN108226089A (en) | Terahertz detection method | |
| RU2817527C1 (en) | Method and device for monitoring electrodynamic characteristics in microwave range | |
| CN109142266B (en) | Terahertz fine spectrum detector | |
| KR100833646B1 (en) | A pulse plasma electron density and electron temperature monitoring device and method thereof | |
| Jördens et al. | Fibre-coupled terahertz transceiver head | |
| KR101128876B1 (en) | Measuring Apparatus using Terahertz Wave | |
| CN106571880B (en) | System and method for measuring transmission parameters of terahertz device | |
| CN113092402B (en) | Non-contact substance terahertz characteristic spectrum detection and identification system and method | |
| JP2016024081A (en) | Measuring apparatus | |
| WO2006030060A1 (en) | Testing arrangement for rfid transponders | |
| CN108152640B (en) | Integrated signal analyzer | |
| De Macedo et al. | Partial discharge estimation based on radiometric and classical measurements | |
| Costanzo et al. | An integrated probe for phaseless plane‐polar near‐field measurements | |
| CN108132227A (en) | The discrimination method and system of naproxen capsule agent | |
| Semyonov et al. | Modeling and Experimental Study of the Nonlinear Baseband Pulse Radar Prototype | |
| CN113092072B (en) | Single-mode terahertz quantum cascade laser tuning characteristic characterization device | |
| CN116413512B (en) | Instantaneous frequency measurement method and system based on Redberg atoms |