[发明专利]用于测量距目标的距离的接近传感器和方法

权利要求书

1.接近传感器，用于确定目标(12)距所述接近传感器(10)的距离(D)，其中所述接近传感器(10)发射传输信号(Tx)作为在所述目标(12)上反射的自由场传输波(18b)以及作为被所述接近传感器(10)接收为反射信号(Rx)的自由场反射波(22a)，其中提供了从与所述传输信号(Tx)的定相ψ相关的所述反射信号(Rx)的定相对所述距离(D)进行所述确定，其特征在于，按时间顺序提供了所述传输信号(Tx)的所述定相ψ的切换，使得先前发射的所述自由场传输波(18b)仍然在前往所述目标(12)的过程中或作为自由场反射波(22a)而已经回到所述接近传感器(10)，使得所接收的所述反射信号(Rx)仍然具有先前原始定相，而当前存在的所述传输信号(Tx)在所述切换后已具有新的定相，其中对于所述自由场传输波(18b)从所述接近传感器(10)到所述目标(12)以及所述自由场反射波(22a)返回所述接近传感器(10)的行进时间的持续时间，当估计与所述传输信号(Tx)的定相ψ相关的所述反射信号(Rx)的定相时，出现脉冲，所述脉冲的持续时间精确地对应于所确定的所述距离(D)。

2.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，提供所述传输信号(Tx)的所述定相ψ的周期性的切换。

3.如权利要求2所述的接近传感器，其特征在于，所述传输信号(Tx)的所述定相ψ的所述周期性的切换的周期持续时间在500纳秒与1纳秒之间。

4.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，所述传输信号(Tx)的所述定相ψ交替地设定为+ψ和–ψ。

5.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，提供用于切换所述传输信号(Tx)的所述定相ψ的移相器(42)。

6.如权利要求5所述的接近传感器，其特征在于，所述移相器(42)通过可切换接线片实现。

7.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，所述传输信号(Tx)的频率在1GHz–30GHz的范围内。

8.如权利要求7所述的接近传感器，其特征在于，所述传输信号(Tx)的频率是24GHz。

9.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，提供用于发射所述自由场传输波(18a)的波导(14)。

10.如权利要求9所述的接近传感器，其特征在于，所述传输信号(Tx)在所述波导(14)中被引导为波导传输波(18a)，所述传输信号(Tx)的耦合进入被提供为具有某个波模的所述波导(14)中的波导传输波(18a)，所述波模导致在所述波导(14)的前端上的孔隙(20)处将所述波导传输波(18a)分离成所述自由场传输波(18b)并且将所述自由场传输波(18b)传播到所述目标(12)。

11.如权利要求10所述的接近传感器，其特征在于，将TE11波模提供为圆柱形波导(14)中的所述波模。

12.如权利要求10所述的接近传感器，其特征在于，提供用于设定所述波导(14)中的所述波导传输波(18a)的所述波模的至少一个波模变换器(16)。

13.如权利要求10所述的接近传感器，其特征在于，所述波导(14)被形成为圆柱形的。

14.如权利要求10所述的接近传感器，其特征在于，在所述波导(14)的所述前端上的所述孔隙(20)处提供电介质窗(30)。

15.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，提供用于将所述传输信号(Tx)与所述反射信号(Rx)进行混频的混频器(52)，其中所述混频器(52)提供混频信号(54)。