A Reflective-Mode Phase-Variation Displacement Sensor
Muñoz Enano, Jonathan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Vélez, Paris (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Su, Lijuan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Gil Barba, Marta (Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Audiovisual y Comunicaciones)
Martín, Ferran (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Date:	2020
Abstract:	In this paper, a displacement sensor based on an open-ended step-impedance transmission line is reported. The sensor operates in reflection, and the output variable is the phase of the reflection coefficient. The static part of the sensor is the step-impedance transmission line, where the open-ended line section is the sensitive part (sensing line). The movable part is a dielectric slab, e. g. , an uncladded microwave substrate. When such slab, located on top of the sensing line, is in relative motion to the line, in the direction of the line axis, the portion of the sensing line covered by the slab varies, and this results in a change in the phase of the reflection coefficient of the line. The step impedance discontinuity contributes to optimize the sensor sensitivity, the key parameter. A detailed analysis providing the design guidelines is carried out and used to design a prototype displacement sensor. The characterization of the fabricated device points out the potential of the approach to implement highly sensitive displacement sensors. The sensor is a one-port device and operates at a single frequency.
Grants:	Agencia Estatal de Investigación TEC2016-75650-R Agencia Estatal de Investigación PID2019-103904RB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1159 Ministerio de Ciencia e Innovación IJCI-2017-31339
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Displacement sensor ; Microstrip ; Microwave sensor ; Phase-variation sensor ; Step-impedance transmission line
Published in:	IEEE Access, Vol. 8 (October 2020) , p. 189565-189575, ISSN 2169-3536

DOI: 10.1109/ACCESS.2020.3031032

11 p, 968.1 KB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Engineering > CIMITEC-UAB
Articles > Research articles
Articles > Published articles