[发明专利]用于检测和追踪气体中吸收线的中心频率的锁定系统

权利要求书

1.一种检测吸收单元中的气体的吸收线的方法，其包含：

交替地传输和扫描(402)通过所述吸收单元(102)中的所述气体的两个射频信号即RF信号，其中所述两个RF信号在分开一范围的不同频率下被传输并且在保持分开所述范围的同时在频谱的微波和毫米波区域中的一频率跨度上被扫描；

通过接收器接收(404)所述RF信号；

针对由扫频跨度中的所述气体的吸收线导致的所述气体的相对吸收，通过闭环系统对所接收的信号进行分析(406)；以及

当所述两个RF信号跨越所述气体吸收线并且所述两个RF信号的所述相对吸收相等时，检测(408)所述气体的所述吸收线。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含通过所述闭环系统追踪所述气体的所述吸收线，其中所述吸收线的中心频率将被维持在分开所述两个RF信号的范围的中部，并且使用所述两个RF信号之间的所述相对吸收对所述气体吸收线进行追踪。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

基于所述两个RF信号之间的所述相对吸收产生偏移；以及

将所述偏移用作所述闭环系统中的误差信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含：

求偏移斜率的倒数；以及

将偏移斜率的倒数用作所述闭环系统中的另一因数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述吸收线包含将频移键控用作检测方案。

6.一种用于检测吸收单元中的气体的吸收线的系统，其包含：

处理器；

耦合到所述处理器的信号发生器(104)；

耦合到所述信号发生器的发射器(110)，其被配置为产生两个射频信号即RF信号，每个信号处于不同频率，其中所述两个RF信号被设定的频率范围分开、被交替地传输并且在保持分开所述范围的同时在频谱的微波和毫米波区域中的一频率跨度上被扫描，以检测所述气体的吸收线；

耦合到所述处理器的接收器(114)；

填充有处于一定压力下的所述气体的所述吸收单元(102)，其中所述发射器传输所述两个RF信号通过所述吸收单元并且所述两个RF信号由所述接收器检测；以及

检测器模块(108)，用于比较两个接收到的RF信号的振幅并且基于所述两个RF信号之间的振幅差确定何时检测到气体的吸收线。

7.根据权利要求6所述的系统，其进一步包含：

闭环控制模块(106)，用于通过将所述气体对所述两个RF信号的吸收之间的差异用作闭环控制算法中的因数来锁定所述气体吸收线的检测。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述气体对所述两个RF信号的吸收之间的偏移斜率的倒数是所述闭环控制算法中的因数。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述吸收单元填充有处于0.1mbar压力下的空气。

10.根据权利要求6所述的系统，其中水的183.31GHz吸收线是所述气体的所述吸收线。