4可以或可以不延伸經(jīng)過暴露的同軸編織物618。在一個(gè)實(shí)施方案中，外部套筒604可以延伸越過暴露的同軸編織物618，并且被機(jī)械或化學(xué)地緊固或粘結(jié)至同軸纜線602。熱收縮或其他類型的密封材料可用于密封外部套筒604與同軸纜線602(未示出)之間的連接。
[0090]在另一個(gè)實(shí)施方案中，輔助傳感器612可以通過位于外部套筒604的側(cè)面上的孔從外部套筒604離開，在這種情況下，可以或可以不需要同心間隔環(huán)606和608。所述孔可以或可以不用密封化合物密封或被覆蓋，諸如通過熱縮管或其它類似的覆蓋物覆蓋。
[0091]圖6B展示另一個(gè)實(shí)施方案，其中輔助傳感器612從內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616的端部延伸。另一個(gè)實(shí)施方案在圖6C中示出，其中輔助傳感器612為電阻式溫度檢測(cè)器(RTD)或從內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616的端部延伸的類似傳感器。輔助傳感器612并不需要是熱電偶或RTD，而可以是任何類型的感測(cè)元件，包括光纖或探針。
[0092]包括具有集成的溫度感測(cè)元件的射頻探針的主要組件的分解視圖在圖7中示出。所述組件包括:具有暴露的內(nèi)部導(dǎo)體614和暴露的同軸編織物618的同軸纜線602;卷繞在內(nèi)部導(dǎo)體614周圍的輔助傳感器612;壓接支撐件605;同心內(nèi)部間隔環(huán)606和同心外部間隔環(huán)608;外部套筒604和內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616。根據(jù)特定的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，并不需要所有的圖7所示組件。例如，可以不需要壓接支撐件605和同心間隔環(huán)606和608。
[0093]同心外部間隔環(huán)608示出附加細(xì)節(jié)，包括允許輔助傳感器612穿過至外部套筒604的外部的縫隙。輔助傳感器612的電氣隔離由輔助傳感器絕緣護(hù)套610提供。在同心外部間隔環(huán)608中還示出小孔，其可用于一組螺桿或其他合適的緊固件(未示出)以用于牢固地連接同心間隔環(huán)606和608并確保同軸纜線的同軸編織物618與同心間隔環(huán)608和606之間的良好電接觸?？墒褂萌魏晤愋偷倪B接，包括壓接連接、焊料或釬焊連接、或其他機(jī)械或化學(xué)連接(粘合劑、密封劑)將外部套筒604接合到暴露的同軸編織物618或同軸纜線602?？梢曰蚩梢圆皇褂脡航又渭?05。
[0094]然而，應(yīng)當(dāng)注意，內(nèi)部導(dǎo)體614和輔助傳感器612可以顛倒，使得內(nèi)部導(dǎo)體614纏繞在輔助傳感器612周圍，在內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部導(dǎo)體614和輔助傳感器612兩者可互相絞合。另外的輔助傳感器可以這種方式絞合在一起并且包覆在內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616中。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用不同類型的輔助傳感器612，并且每個(gè)輔助傳感器612在內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616內(nèi)可以或可以不具有相同的長(zhǎng)度。
[0095]內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616內(nèi)未被輔助傳感器612或內(nèi)部導(dǎo)體614占據(jù)的空隙空間可以或可以不用介電材料、陶瓷粉末、導(dǎo)電材料等填充以改善內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616的剛性和機(jī)械強(qiáng)度。在區(qū)域601中添加介電材料、密封劑、間隔環(huán)、螺旋卷繞的間隔物、或其他包裝材料(如圖6A所示)提供了許多益處。首先，提供了另外的機(jī)械和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而將包含輔助傳感器612和內(nèi)部導(dǎo)體614的內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616的位置固定在外部套筒604內(nèi)。其次，可以提供輔助傳感器絕緣護(hù)套610與外部套筒604和內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616之間的附加隔離和密封?？梢岳貌煌愋偷牟牧蟻砣麧M(pack)或填充區(qū)域601。在一個(gè)示例中，區(qū)域601的背部5%至25%可以用密封劑或環(huán)氧樹脂填充(最靠近同軸纜線602)，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，剩余的體積用高溫纖維鋪墊材料或陶瓷填充。密封劑可將輔助傳感器絕緣護(hù)套610固定在合適位置從而阻止絕緣材料的摩擦或磨損，并且還形成不滲透的密封而阻止液體、固體、或氣體泄漏。
[0096]圖8示出連接至具有集成的其他類型的傳感器812、804、808、810的同軸纜線802的射頻探針，這些傳感器可以或可以不如圖所示定位在外部套筒814或內(nèi)部導(dǎo)體816之上或之內(nèi)。集成的其他類型的傳感器812、804、808、810可以是任何類型的一種或多種傳感器，諸如壓力傳感器、溫度傳感器、光傳感器、氣體組成傳感器、膜或隔膜傳感器、薄膜傳感器、電阻或電容傳感器、或其他類型的感測(cè)裝置。
[0097]具有集成的溫度傳感器的兩個(gè)射頻探針的性能在圖9中示出。圖中的數(shù)據(jù)是用包含集成的溫度傳感器的兩個(gè)射頻探針收集的，其中溫度傳感器被安裝在內(nèi)部導(dǎo)體中，內(nèi)部導(dǎo)體安裝在柴油微粒過濾器的相對(duì)側(cè)上。所述微粒過濾器安裝在柴油燃燒器的排氣系統(tǒng)中。為進(jìn)行比較，還在位于微粒過濾器上游的排氣管中安裝熱電偶。圖9中的溫度曲線A對(duì)應(yīng)于在微粒過濾器上游的排氣管中的所測(cè)排氣溫度。溫度曲線B和C分別對(duì)應(yīng)于來自具有靠近過濾器的入口和出口安裝的集成溫度傳感器的射頻探針的溫度測(cè)量。在這兩種情況下，在點(diǎn)A處，隨著由熱電偶測(cè)量的在過濾器系統(tǒng)上游的廢氣溫度的變化，具有集成溫度傳感器的射頻探針的溫度響應(yīng)很好地追蹤。然而，由于在點(diǎn)A和微粒過濾器之間的來自排氣系統(tǒng)的熱損失，導(dǎo)致溫度B和C低于A。
[0098]圖10展示對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相同天線探針的射頻傳輸信號(hào)(S12)共振曲線的比較，其中一個(gè)天線探針D不具有溫度傳感器并且另一個(gè)天線探針E具有集成的溫度傳感器。探針D和E的射頻性能并未由于集成溫度傳感器的添加而具有顯著差異(共振曲線上的平均值小于
0.35%)。還可以在反射中進(jìn)行類似測(cè)量(Sll或S22)。
[0099]為最小化來自天線的可變性并提供簡(jiǎn)易性，RF電子設(shè)備中的一些可以合并在天線上。圖11示出天線的示意圖，其中VCO或RF信號(hào)源或檢測(cè)器被放置在天線主體內(nèi)部，從而消除在制造后的RF電子設(shè)備與天線之間的任何連接。在圖11中，示出天線1110的一個(gè)端部和該天線的接地電極1120。RF元件(源或檢測(cè)器)1130通過連接器1160接地到接地電極1120，并且經(jīng)由對(duì)RF元件1130提供功率和控制的管道1150連接到外側(cè)電子箱1140 AF元件1130在內(nèi)部連接至天線1110和接地電極1120兩者(但原則上來講，這兩個(gè)電極均充當(dāng)天線)。雖然圖11示出RF的源，但其也可以是RF的檢測(cè)器或組合的發(fā)射器和檢測(cè)器。天線組件可以足夠長(zhǎng)，以定位RF電子設(shè)備遠(yuǎn)離于可致電子設(shè)備受損的環(huán)境(諸如溫度)。
[0100]圖12A示出其中位于天線組件內(nèi)部的天線和信號(hào)發(fā)生器以及附加RF電子設(shè)備是表面安裝的示意圖。天線和其他元件在表面安裝的優(yōu)勢(shì)是既降低制造成本又提供非常容易再生產(chǎn)的天線。如果需要的話，可以在單元1260中放置多個(gè)天線1210和1220。例如，可以使用帶狀線技術(shù)或在PC板1240或在可使用微制造技術(shù)生產(chǎn)的替代表面上來制備天線1210、1220。如果需要的話，則使用具有嚴(yán)格的公差的復(fù)雜天線121(LRF電子設(shè)備1230可以安裝在PC板1240上，使得它們離開可致電子設(shè)備受損的環(huán)境(諸如溫度)。
[0101]圖12A示出其中兩個(gè)天線1210和1220被放置在同一個(gè)單元中(從而能夠使用單個(gè)單元1260測(cè)量Sll和S21信號(hào)兩者)的示意圖。其中一個(gè)天線可以是發(fā)射天線，而另一個(gè)天線可以是接收天線。替代地，這兩個(gè)天線可以均是具有不同相位的發(fā)射(或接收)天線，以便調(diào)整發(fā)射(接收)波的特性。在維持測(cè)量傳輸和反射兩者的靈活性的同時(shí)，部件的數(shù)量可以減小。RF電子設(shè)備1230同時(shí)具有用于產(chǎn)生RF的能力以及用于檢測(cè)到發(fā)射天線的反射信號(hào)和到第二天線的發(fā)射信號(hào)的感測(cè)能力。外側(cè)的電子箱單元1285放置在單元1260的外側(cè)，并通過連接器1270連接到RF電子設(shè)備1230。
[0102]為提供保護(hù)，天線組件可以被由介電材料(諸如陶瓷、用于高溫應(yīng)用的氧化鋁、或用于低溫應(yīng)用的有機(jī)材料)制成的護(hù)套包圍，該護(hù)套可以是天線的集成部分或者可以是外部單元。如果護(hù)套是外部單元，則可以直接替換天線元件和RF電子設(shè)備而不用更換絕緣護(hù)套。RF元件的功率和控制單元可位于天線組件的外側(cè)。
[0103]替代的組件在圖12B中示出。代替第二天線的是用作第二電極的中空導(dǎo)電管1280。存在可提供優(yōu)勢(shì)的許多布置，諸如用第二中空管替換天線元件1210 AF電子設(shè)備1230通過元件1290 (圖12A中未示出)接地到天線地面。
[0104]圖11至圖12所描述的實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是消除在天線外側(cè)的同軸元件，從而減低成本并提高可靠性。
[0105]除了使RF電子設(shè)備包括在天線上之外，還可以使用無線通信技術(shù)包括組件與外部單元之間的通信。以這種方式，天線是自給自足的，而不需要到外部世界的電連接。在這種情況下，天線組件需要包括功率源，其可以是電池。管理數(shù)據(jù)將需要一些處理，在天線組件上使用處理器。
[0106]圖11和圖12中的描述符合將其他傳感器集成在天線組件上。雖然描述了類似偶極的天線，但可以用環(huán)或一系列環(huán)替換這些天線。另外，還可以具有多個(gè)導(dǎo)電元件以制備相陣列天線。另外，天線可以是介電天線，其具有用于調(diào)整操作的頻率、所發(fā)射/接收的RF能的方向性的介電元件。介電天線是具有吸引力的，因?yàn)樗鼈兛梢栽诔Ｒ?guī)導(dǎo)電天線不適用的環(huán)境中使用(因?yàn)槔珉姎馕：?、溫度或腐蝕性環(huán)境)。介電天線可以從微帶線饋送，并用表面安裝的電氣元件和介電元件來制造。
[0107]圖13描繪其中輔助傳感器612被集成在射頻測(cè)量探針中的另一個(gè)實(shí)施方案。同軸纜線602可通過壓接連接、焊料連接、壓縮連接、或任何其他合適的方式附接到外部套筒604，藉此，同軸編織物618與外部套筒604電接觸。同軸纜線602不需要是同軸纜線，而可以是任何纜線，在一個(gè)示例中諸如雙絞線，其可以用一個(gè)與外部套筒604電接觸的導(dǎo)體和形成內(nèi)部導(dǎo)體614的第二導(dǎo)體進(jìn)行封端。
[0108]可以或可以不使用同心間隔環(huán)608。當(dāng)使用同心間隔環(huán)608時(shí)，其可以或可以不包含通道1306以允許導(dǎo)線或電導(dǎo)體1302經(jīng)過。通過1306可包含絕緣材料，以使導(dǎo)線或?qū)w1302彼此絕緣并與外部套筒604絕緣以及與同軸編織物618絕緣。
[0109]圖13中所示的射頻探針可包含輔助傳感器612，其可與內(nèi)部導(dǎo)體614直接電接觸。在一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部導(dǎo)體614可以卷繞在輔助傳感器612周圍。在輔助傳感器612周圍的內(nèi)部導(dǎo)體614的圈數(shù)可用于控制兩個(gè)組件的電耦合和機(jī)械耦合的程度或強(qiáng)度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部導(dǎo)體614可以不卷繞在輔助傳感器612周圍，并且可以或可以不與輔助傳感器612電接觸。
[0110]可以或可以不使用內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616，并且內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616可以或可以不在沿輔助傳感器612的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。在一個(gè)實(shí)施方案中，在內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616、輔助傳感器612與內(nèi)部導(dǎo)體614之間的區(qū)域可以或可以不用一些材料(諸如絕緣或?qū)щ姴牧?填充。在一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部導(dǎo)體614可以與內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616電接觸，但不與輔助傳感器612電接觸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，上述三個(gè)元件全部電接觸。內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616可以或可以不是導(dǎo)電的。在一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616可以是金屬的，諸如不銹鋼或因科鎳合金。在另一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套616可以是陶瓷、玻璃、或塑料、或任何其他材料。
[0111]當(dāng)輔助傳感器612在導(dǎo)電的內(nèi)部導(dǎo)體護(hù)套外側(cè)時(shí)，輔助傳感器612和導(dǎo)體1302可以充當(dāng)天線，該天線從腔體中提取RF能并且可能在系統(tǒng)外側(cè)輻射。期望阻止RF能從系統(tǒng)泄漏?？梢允褂秒娙菪栽㈦娙菪责伻胙b置或磁性元件(諸如鐵氧體或其他EMI內(nèi)核)以阻止輻射通過通道1306泄漏。
[0112]在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，輔助傳感器612可以是電阻式溫度檢測(cè)器(RTD)或熱敏電阻器，但可以是任何傳感器。輔助傳感器612的詳情在圖13中示出，并且示出從包含感測(cè)元件1312的殼體1314延伸的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體1302。在一個(gè)實(shí)施方案中，感測(cè)元件1312可以是200歐姆的鈾RTD，但也可以是任何感測(cè)元件，其中包括熱電偶結(jié)、壓電元件、應(yīng)變儀、或任何其他感測(cè)元件。
[0113]—個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體1302可用于傳送所感測(cè)的信號(hào)或提供功率并感測(cè)來自感測(cè)元件1312的信號(hào)?？梢允褂萌魏螖?shù)量的導(dǎo)體13