Трехзондовая реализация микроволновой интерферометрии для измерения перемещения с учетом коэффициента отражения антенны

Abstract

В статье рассматривается задача измерения перемещения с помощью трехзондовой реализации микроволновой интерферометрии в случаях, когда коэффициенты отражения объекта и антенны сравнимы. Представлен трехзондовый метод измерения перемещения с учетом коэффициента отражения антенны. В этом методе перемещение объекта определяется из двух квадратурных сигналов посредством метода развертывания фазы. Выражения для квадратурных сигналов включают в себя неизвестный модуль коэффициента отражения объекта. Для определения этого модуля получено уравнение, связывающее его с токами детекторов и коэффициентом отражения антенны. Показано, что модуль коэффициента отражения объекта определяется как меньший положительный корень этого уравнения при условии, что сумма модулей отражения объекта и антенны не превышает единицы. Из-за малости коэффициента отражения антенны это условие выполняется почти всегда при измерениях в свободном пространстве. Для проверки предложенного метода проведено моделирование определения перемещения объекта, осуществляющего синусоидальные колебания. Моделирование показало, что при сопоставимости коэффициентов отражения объекта и антенны метод позволяет снизить погрешность определения перемещения в несколько раз по сравнению с пренебрежением отражением от антенны даже при наличии заметной шумовой составляющей в токах детекторов. Предлагаемый метод может быть использован при разработке микроволновых датчиков перемещения.