基于土壤LF-UHF频段介电特性的FDR测量频率研究

土壤介电特性是影响FDR传感器测量土壤含水量精度和适应性的重要物理参数。为了确定28mm长、10mm间距的7探针FDR传感器理想频率，通过矢量网络分析仪对4种不同土壤的LF-UHF频段（1MHz~3GHz）散射参数进行了测量，通过Logsdon和Laird模型变换，使用Matlab进行了4种土壤表观介电常数的计算和绘制。通过土壤介电频谱分析，研究了土壤极化机理，分析了土壤介电特性与频率的关系，确定了FDR传感器的工作频段为44~398MHz，考虑到温度对极化的影响，其最佳工作频段为62~110MHz，其中75MHz是其工作的最佳频率。此频率下土壤介电值仅对土壤含水量敏感，是消除温度等因素对FDR传感器影响的理想频率。