Interferometrický senzor pro měření ultrakrátkých vzdáleností

Abstract

V rámci diplomové práce byla navržena struktura použitelná jako vlnovodný senzor ultrakrátké vzdálenosti, pracující na principu interferometrického měření. Práce obsahuje teoretický úvod do interferometrického měření, důležité vlastnosti použitého vedení nebo metody použitelné pro výsledný výpočet vzdálenosti. Dále rozebírá několik návrhů možné podoby senzoru založených na simulacích a obsahuje výběr podoby nejvíce vhodné pro realizaci senzoru. Další důležitou částí je výroba části senzoru, jeho sestavení a experimentální měření pro ověření skutečných vlastností. Poslední částí je vyhodnocení vzdáleností z naměřených dat pomocí teoreticky rozebraných metod a vyhodnocení funkce senzoru. Výsledkem práce je vlnovodná jednobranná struktura na vlnovodu R100 použitelná pro měření ultrakrátké vzdálenosti. Senzor využívá úsťovou tlumivku pro zlepšení vyzařovacích vlastností otevřeného ústí a clonkovou diskontinuitu pro vytvoření referenčního kanálu.

In this diploma thesis, a structure usable as a waveguide sensor for ultra-short distance was designed. It works on the principle of interferometric measurement. The thesis contains a theoretical introduction to interferometric measurement, important properties of the used lines and methods usable for the final calculation of the distance. It also analyzes several proposals for a possible structure of the sensor based on simulations and selects the most suitable structure for the implementation of the sensor. Another important part is the realization of one segment of the sensor, its assembly and experimental measurements to verify its actual properties. The last part is the evaluation of the distances from the measured data and the evaluation of the sensor function. The result of this diploma thesis is a structure based on the R100 waveguide usable for measuring ultra-short distances. The sensor uses a waveguide choke to improve the radiating properties of the open mouth waveguide and a discontinuity to create a reference channel.