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A modified microstrip ring resonator sensor with lumped element modeling for soil moisture and dielectric predictions measurement

机译：具有集总元素建模的改进型微带环形谐振器传感器，用于土壤水分和介电预测测量

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This paper proposes a modified microstrip ring resonator sensor with four-legged element structure design for microwave soil aquametry application. Dielectric prediction based on different moisture content, m.c. for measurement of peat and sand soils by applying conversion of the measured reflection coefficient, vertical bar Gamma vertical bar to relative dielectric constant, epsilon'(r) is computed via a proposed lumped element model. The microstrip ring resonator sensor is designed to operate between 0.5 GHz and 4.5 GHz with the resonance at 3.2 GHz. In this work, this model was found to be accurate with an error within 5% in dielectric prediction with the commercial dielectric probe for peat soil (>= 28% m.c.) and sand soil (>= 10% m.c.). For soil moisture content prediction, the mean deviation between predicted and actual moisture content is within 1.5% m.c. for both peat and sand soils in the experiment. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：本文提出了一种改进的微带环形谐振器传感器，该传感器具有四足元件结构设计，适用于微波土壤水测量应用。基于不同水分含量的介电预测值为了通过应用测得的反射系数的转换来测量泥炭和沙土，垂直线Gamma垂直线相对介电常数，ε通过拟议的集总模型计算。微带环形谐振器传感器设计为在0.5 GHz和4.5 GHz之间工作，谐振频率为3.2 GHz。在这项工作中，发现该模型是准确的，用商业介电探针对泥炭土（> = 28％m.c.）和沙土（> = 10％m.c.）进行介电预测时，误差在5％以内。对于土壤含水量预测，预测含水量与实际含水量之间的平均偏差在1.5％m.c之内。在实验中用于泥炭和沙土。 （C）2016 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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