KR20220137677A - 반사된 마이크로파의 투과율 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

반사된 마이크로파를 측정 및 평가하여 측정 물체의 투과율을 측정하는 장치로서,
· 마이크로파 발생기,
· 마이크로파 발생기에 연결되며, 마이크로파 방사선을 측정 물체에 전송하고 측정 물체로부터 반사된 방사선을 수신하는 송수신부,
· 송수신부와 떨어져 대향하는 측정 물체의 측면에 있는 반사기, - 이 반사기는 반사된 방사선의 편광을 입사 방사선에 대해 회전시키는 편광자를 갖고 있음 -, 및
· 방출된 방사선과 반사된 방사선 간의 진폭 및/또는 위상 위치를 결정하는 송수신부용 변조기를 포함하는 장치.

Description

반사된 마이크로파의 투과율 측정 장치 및 방법

본 발명은 반사된 마이크로파로 투과율을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

측정 방법은 물체의 물리적 파라미터가 투과된 마이크로파 방사선에 의해 결정되는 사실에 기반하고 있다. 마이크로파는 측정 물체로 들어간 후, 측정 물체 또는 그의 뒷면에 있는 반사기에 의해 반사된다.

공지된 측정 방법은 EP 1 407 254 B1에 예로서 기재되어 있다. 이 측정 방법은 수분 함량을 결정하기 위해 목재, 담배 및 식품 같은 일련의 측정 물체에서 사용한다. 수분 함량에 대한 정확한 지식은 종종 제조 공정의 실행을 위해 중요하며, 제품의 출력 품질을 안정적으로 제어할 수 있게 한다.

측정의 기초가 되는 물리적 원리는 측정 물체의 복소수 비유전율(complex-valued relative permittivity)을 기반으로 한다. 크레이머스-크로니히 관계(Kramers-Kronig relation)를 이용하여, 예를 들어 복소 유전율과 굴절률 및 흡수 계수 같은 광학 특성 변수 간의 관계를 나타낼 수 있다. 개략적으로 말해서, 재료의 유전 특성은 복소 유전율의 실수부가 전기 에너지를 저장하는 재료의 능력을 의미하고, 허수부가 매체에서 유전 에너지의 손실을 설명하는 효과에서 기인한다. 이들 변수를 모두 측정함으로써, 재료의 수분 함량과 밀도를 매우 정확하게 결정할 수 있다. 원칙적으로, 측정 물체에 있는 수분 이외의 물질도 평가할 수 있다.

일반적으로, 투과된 방사선용 반사기를 제공하는 것이 측정에 효과적인 것으로 입증되었다. 매체를 통과한 후, 이러한 방사선은 반사기에 의해 수신 안테나로 다시 반사된다. 이를 위해, 람다 1/4 편광자, 또는 보다 정확하게는

람다 편광자가 사용되며, 따라서 반사된 방사선의 편광은 입사 방사선의 편광에 대해 회전된다. 이러한 방식으로, 이들 방사선은 상이한 편광을 갖기 때문에, 측정 물체의 표면에서 반사된 방사선과 측정 물체를 통과한 후, 반사된 방사선 간의 구별이 가능하다.

2개의 안테나가 작동되는 배열 및 측정 방법은 이미 언급한 문서 EP 1 407 254 B1에 공지되어 있다. 송신 안테나는 방출된 마이크로파 방사선을 측정 물체로 보내는 한편, 제 2의 독립된 수신 안테나는 반사된 방사선을 수신하고 이를 분석을 위해 전달한다. 2개의 안테나를 이용한 이러한 설정이 필요한데, 하나의 안테나만 사용할 경우, 안테나 입력과 출력 간에 크로스토크가 발생하고, 이는 반사된 방사선을 왜곡시키기 때문이다. 안테나의 입력과 출력 간의 이러한 크로스토크는 2개의 개별 안테나를 이용한 값비싼 설정(costly setup)을 필요로 하게 만든다.

본 발명의 목적은 가능한 가장 간단한 설정을 필요로 할 수 있는 장치 및 측정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 투과율 측정 장치 및 청구항 13의 특징을 갖는 투과율 측정 방법에 의해서 달성된다. 유리한 실시예는 종속항의 주제이다.

본 발명에 따른 장치는 측정 물체의 투과율을 측정하고자 제공된다. 이 장치는 표면에서 반사된 마이크로파이든 측정 물체를 통과한 후의 마이크로파이든, 측정 물체에 의해 반사된 마이크로파를 측정한다. 반사된 마이크로파는 측정 및 평가된다.

본 발명에 따른 장치는 미리 정해진 주파수를 갖거나 미리 정해진 주파수 대역의 마이크로파를 제공하는 마이크로파 발생기를 갖는다. 고정 주파수 또는 시간에 따라 변하는 주파수를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 마이크로파 발생기에 연결되며, 마이크로파 방사선을 측정 물체로 전송하고 물체로부터 반사된 방사선을 수신하는 송수신부도 갖는다. 송수신부는, 바람직하게는 측정 물체를 향해 보내지는 지향성 특성을 가지며, 이는 인가된 마이크로파의 많은 부분이 측정 물체를 향해 보내질 수 있게 한다. 본 발명에 따른 장치는 송수신부와 떨어져 대향하는 측정 물체의 측면에 반사기도 가지며, 이 반사기는 반사된 방사선의 편광이 입사 방사선에 대해 회전되는 편광자를 갖는다. 회전에 의해 또는 각각 편광의 변화에 의해, 편광자는, 이 편광자 또는 각각의 반사기에 의해 다시 반사된 마이크로파 방사선을 다른 방사선, 특히 피측정물의 표면에서 반사된 방사선과 구별하는 역할을 한다. 또한, 이 장치는 방출된 방사선과 반사된 방사선 간의 진폭과 위상 위치를 결정하는 송수신부용 변조기를 갖는다. 변조기는 측정 물체를 통과하는 방사선과 방출된 방사선 간의 비교를 가능케 한다. 이러한 방식으로, 방사선의 감쇠 및 시프트를 모두 검출할 수 있으며, 따라서 자체가 공지된 방식으로, 수분 및 밀도 같은 측정 물체의 복잡한 비유전율과 그에 따른 변수를 계산할 수 있다.

본 발명에 따른 변조기의 사용으로 신호를 충분히 정확하게 분리할 수 있다. 이는 이러한 채널의 특성을 측정 채널의 특성에 정확하게 맞추기 위해, 신호 경로가 감쇠 요소와 위상 시프터를 구비하는 종래 기술에서 사용된 해결방안과 비교 (예를 들어, EP 1 407 254 B1의 [0030]와 비교)하여 커다란 장점이다.

본 발명에 따른 장치는, 바람직하게는 송수신부가 하나의 공통 안테나를 갖도록 설계된다. 공통 안테나는 이 장치에 대한 하드웨어와 평가 모두에서 필요한 활동을 나타낸다. 변조기, 특히 Q/I 변조기의 사용으로, 하나의 공통 안테나를 사용할 경우, 입력 신호 및 출력 신호 간의 크로스토크를 억제할 수 있다. Q/I 복조기라고도 칭하는 Q/I 변조기는 I/Q 신호로부터 위상 φ과 진폭 A을 계산할 수 있게 한다. 이들 I/Q 신호는 서로 직교하는 2개의 믹서의 출력 신호이다. 이것은 90°의 위상 시프트를 갖는 Q/I 변조기의 I/Q 출력으로 이어짐으로써, 동작점에 관계없이, 넓은 범위에 걸쳐 I/Q 신호로부터 위상 위치 및/또는 진폭을 바람직하게 결정할 수 있다. 크로스토크는 I/Q 신호의 직류 오프셋으로 이어지며, 이는 시스템의 첫 번째 교정 중에 측정 및 제거할 수 있다.

바람직한 발전에서, 송수신부에 대한 신호처럼, 마이크로파 발생기에서 기원하는 기준 신호가 변조기에 인가된다.

더욱 바람직하게는, 마이크로파 발생기는 발진기를 가지며, 그의 신호는 스플리터에 인가되고, 그의 출력 신호는 기준 신호 및 송수신부에 대한 입력 신호로서 역할을 한다. 또한, 위상 동기 루프(phase-locked loop, PLL)가 기준 신호 및/또는 송수신부에 대한 입력 신호에 바람직하게 제공되며, 이는 안정적인 주파수를 제공한다. 2개의 위상 동기 루프에 대해 하나의 발진기를 사용함으로써, 이들의 신호가 위상 동기적으로 실행되도록 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 기준 신호 및/또는 송수신부의 입력 신호용 신호 처리기도 존재할 수 있다. 신호 처리기에 의해, 각 채널에서 또는 하나의 채널에서만 진폭, 주파수 및 위상 위치와 관련하여 신호를 처리할 수 있다. 이를 위해, 신호 처리기는 증폭기, 저역 통과 필터, 및 감쇠기로 이루어진 조립체 중 하나 이상을 갖는다. 이 경우, 2개의 신호 처리기를 제공하는 것이 바람직하다.

또한, 기준 신호 및/또는 송수신부의 입력 신호용 위상 시프터가 제공될 수 있다. 위상 시프터는 별도의 구성요소로서 제공되거나, 원하는 위상 시프트가 위상 동기 루프에서 디지털 방식으로 설정된다. 이러한 위상 시프터는, 마이크로파 안테나의 입력과 출력 간의 크로스토크에서 기원하는 I 및 Q 신호의 오프셋이 감소/저감 및/또는 동일하게 유지되도록, 예를 들어 장치의 초기 교정 중에 설정할 수 있다. 결과적으로, 크로스토크를 보다 쉽게 제거할 수 있다.

위상 회전으로 입사 마이크로파 방사선을 반사시키는 반사기는, 바람직하게는 ¼ (2n + 1) 람다 파장판으로 설계된다. 이러한 파장판은 종종 람다 1/4 반사기라고 약칭한다. 위상 위치는 반사기에 의해 입사 위상에 대해 90°만큼 회전되며, 이는 위상 위치의 최대 정밀도를 수반한다.

바람직한 실시예에서, Q/I 변조기는 서로 직교하는 2개의 믹서를 갖는다. 이들 믹서는 각각 입력 신호에 의해 공급되며, 믹서 중 하나에는 90°만큼 위상 시프트된 신호가 인가된다. 이러한 방식으로, 믹서는 서로에 대해 90°로 회전된 2개의 신호를 생성하며, 생성된 신호는 입력 신호에 의해 공급되는 믹서에 인가된다.

바람직한 발전에서, Q/I 변조기는 동작점에 관계없이 위상 및 진폭으로 변환되는 I 및 Q 신호에 대한 값을 확실하게 생성한다.

본 발명에 따른 목적은 측정 물체의 투과율을 측정하는 방법에 의해서도 달성된다. 이 방법은 반사된 마이크로파를 측정하고 평가한다. 이를 위해, 측정 물체에 마이크로파 방사선을 방출하고, 물체에서 반사된 방사선을 안테나로 수신한다. 측정 물체를 통과한 후, 반사된 방사선의 편광을 입사 방사선에 대해 회전시키며, 반사된 방사선을 수신하고, 방출된 방사선과 반사된 방사선 간의 진폭 및/또는 위상 위치를 결정한다. 특이한 점은 마이크로파 빔이 투과되고 반사된 마이크로파 방사선은 송수신부에 의해 수신되는 것이다. 반사된 방사선의 진폭 및/또는 위상 위치는 Q/I 변조기에서 결정되며, 이를 위해, Q/I 변조기에 대한 기준 신호가 바람직하게 인가된다. 기준 신호와 반사된 방사선의 신호에 의해 Q/I 변조기는 반사된 방사선의 진폭 및/또는 위상 변화를 정확하게 결정할 수 있다.

다수의 도면을 참조하여 아래에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 측정 물체 쪽을 지향하는 송수신부를 도시한다.
도 2는 전체 측정 장치를 개략적으로 매우 단순화하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 측정 장치를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4a 및 b는 I/Q 복조기의 기능 원리를 도시한다.
도 5는 종래 기술에서 2개의 안테나로 측정하는 동안의 신호 경로를 도시한다.
도 6은 측정 물체와 반사기를 통한 방사선의 진행경로를 도시한다.
도 7은 송수신부, 피측정물과 반사기 사이에서 방사선이 진행하는 다양한 경로를 도시한다.

도 1은 마이크로파 방사선(12)을 측정 물체(14)로 지향시키는 송수신부(10)를 도시한다. 입사 마이크로파 방사선(12)은 반사기(16)에 의해 반사되고 송수신부에 의해 반사된 방사선(18)으로서 수신된다. 입력 신호(20) 및 출력 신호(22)는 송수신부(10)의 안테나(미도시)에 연결된다. 화살표(24)로 나타낸 바와 같이, 입력 신호(20)와 출력 신호(22) 간에는 크로스토크가 발생한다. 이것은 입력 신호가 측정된 출력 신호에 직접적으로 기여하는 것을 의미한다. 송수신부(10)에서 사용하는 안테나는 매우 양호한 지향성 특성을 갖는 안테나이므로, 많은 신호가 측정 물체인 피측정물의 방향으로 방사되며 크로스토크(24)는 상대적으로 작다. 그러나, 크로스토크 신호(24)가 크면, 디지털화 중에 문제가 생기게 된다. 이러한 경우, 큰 오프셋은 AD 변환기의 비트를 채우고, 결과적으로 측정 신호에 대한 가용성을 손상시켜, 전체 달성 가능한 정밀도를 감소시키게 된다.

도 2는 반사기(16)를 갖는 송수신부(10)를 도시한다. 도 2는 그의 출력 신호(28)가 스플리터(30)에 인가되는 발진기(26)를 도시한다. 스플리터(30)는 인가된 출력 신호(28)를 분할하고 기준 신호(32)를 Q/I 변조기 또는 각 Q/I 복조기(34)에 인가한다. 스플리터(30)의 제 2출력 신호는 입력 신호(36)로서 송수신부(10)에 인가된다. 송수신부(10)의 안테나는 인가된 입력 신호(36)를 마이크로파 방사선(12)으로서 방출함과 아울러, 반사된 마이크로파 방사선(18)을 수신한다. 입력 신호(40)는 출력 연결을 통해 Q/I 복조기(34)에 인가된다. 기능 원리에 대해서는 후술하는 복조기는 Q 신호(42) 및 I 신호(44)를 생성한다.

도 3은 송수신부(10)에 대한 도 2의 설정을 보다 상세하게 도시한다. 발진기(26) 및 스플리터(30)는 2개의 PLL (phase-locked loop, 위상 동기 루프) (48a, 48b)를 공급하는 기준 발진기(46)로부터 상세하게 구축될 수 있다. 위상 동기 루프(48a, 48b)는 "위상 고정 루프 (phase lock loop)"라고도 칭하며, 기준 발진기(46)에서 시작하여 도 2에 도시한 스플리터의 2개의 출력 신호에 대응하는 2개의 동기화된 발진을 생성한다. 도 3은 송수신부로 이어지는 경로에서, 예를 들어 위상 동기 루프에 통합될 수 있는 위상 시프터(50)를 추가로 도시한다. 위상 시프터(50)는 위상 동기 루프(48a, 48b) 중 하나 또는 둘 모두에 통합될 수 있다. 위상 시프터(50)의 역할은 설정 또는 각각의 교정 중에 Q 및 I 신호 간의 오프셋을 감소시키는 것이며, 이는 크로스토크로부터 기원하는 신호 부분도 감소시킨다.

또한, 도 3은 각각 증폭 부재(54), 저역 통과 필터(56) 및 감쇠 부재(58)로 이루어지는 신호 처리기(52a, 52b)도 도시한다. 신호 처리기(52a, 52b)는 원칙적으로 서로 다르게 설계할 수 있다. 처리된 신호는 기준 신호(32) 및 입력 신호(40)로서 Q/I 복조기(34)에 인가되어 Q 및 I 신호(42, 44)를 생성한다.

Q/I 복조기(34)는 도 4a 및 b를 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 4a는 스플리터(62)에서 믹서(64, 66)에 인가되는 2개의 신호로 분할되는 입력 신호(60)를 도시한다. 믹서(64)에 대한 신호는 위상 시프터(74)에 의해 스플리터(62)에서 90°만큼 시프트된다. 이러한 스플리터는 직교 하이브리드 스플리터라고도 칭한다. 2개의 믹서(64, 66)의 제 2입력에서, 기준 신호(RF)가 인가되고, 이는 스플리터(69)에서 기준 신호(68, 70)로 분할된다. 믹서(66, 64)는 I 및 Q 신호를 출력한다. 도 4b는 추가 평가에서 사용할 수 있는, 서로에 대해 90°만큼 시프트된 2개의 I 및 Q 신호를 도시한다.

도 5는 EP 1 407 254 B1에 따른 종래 기술로부터의 바람직한 실시예를 도시한다. 이 특허에 따르면, 마이크로파 소스(100)를 스위칭하는 스위치(115)가 제공된다.

스위치(115)는 시간에 따라 선형적으로 변하는 마이크로파 소스(100)의 평균 주파수를 규정한다. 커플러(102)는 각 경우에 신호를 50%로 분할한다. 기준 분기(reference branch)를 통해, 기준 신호(108a)는 감쇠 및 위상 시프팅 장치(103)로 진행되고, 그의 출력은 기준 신호(108b)로서 수신기(101)에 인가된다. 위상 시프팅 장치(103)는 빈 측정 (empty measurement) 동안 및 피측정물로 측정하는 동안 모두에서 측정된 신호(110b)와 비교한 차이를 보상한다. 보상 값을 서로 비교하여 피측정물에 의해 야기된 신호 변화를 확인하는 것이 바람직하다. 측정 신호(110a)는 송신 안테나(104)로 진행하며, 그로부터 신호는 샘플 또는 각각 측정 물체(114)로 보내져 그와 충돌한다. 여기서, 신호는 다음에 편광자(116)와 충돌함으로써, 반사된 마이크로파 신호로서 수신 안테나(106)와 충돌하게 되며, 그로부터 신호는 수신기(108)에 인가된다. 송신 안테나(104)와 수신 안테나(106) 둘 모두가 제공되어야 함을 명확하게 알 수 있다.

도 6은 마이크로파 방사선의 경로를 상세하게 도시한다. 송수신부(10)는 마이크로파 방사선을 방출하며, 이는 피측정물(14)을 통과하기 전에 먼저 공기 중의 거리를 커버한다. 피측정물(14)은 차례로 적어도 3개의 층으로 구축되는 반사기(16) 위에 놓인다. 반사기는 예를 들어, 평행한 전기 전도성 금속봉/스트랜드로 구성되는 편광자(76), 스페이서(78), 통과한 마이크로파 방사선의 반사가 일어나는 금속판(80)을 갖는다. 여기에서 편광자(76)를 통과하면서 위상 회전이 일어난다.

반사기에서 신호의 거동은, 예를 들어 람다 1/4 회전으로 발생한다. 입사 마이크로파 방사선의 발생하는 편광은 임의의 시점에 편광자의 격자 방향에 대해 횡 및 종성분으로 나뉠 수 있다. 줄무늬에 평행한 성분은 반사 계수가 -1, 즉 180°만큼 회전되어 다시 반사된다. 그러나, 편광자에 수직인 성분은 보이지 않는다. 방사선의 이 부분은 180°의 통상적인 위상 반전으로 금속판에 의해 반사된다. 이러한 관계로부터 총 90°만큼의 편광 변화가 생긴다.

도 7은 평가를 위해 고려하는 마이크로파 방사선의 가능한 신호 경로를 도시한다. 여기서 어플리케이션 II는 입사 빔(82)과 반사 빔(84)의 신호 경로를 도시한다. 예 II에서, 입사 마이크로파 빔(82)과 반사된 마이크로파 빔(84)은 서로 공간적으로 이격되어 도시되어 있다. 이것은 표현 II가 다중 전송 경로의 중첩임을 나타내고자 한 것이며, 여기서 마이크로파 방사선은 송수신부(10)로 다시 반사되기 전에 피측정물 내에서 전후로 다시 이동할 수도 있다.

IVA 및 IVB는 마이크로파 방사선이 송수신부(10)로 반사되는 경우를 도시한다. 입사 마이크로파 방사선은 피측정물에서 빠져 나오기 전에 그 안에서 일단 먼저 반사되고, 송수신부(10)에 의해 반사되어 마지막에는 측정 빔으로서 수신되어 평가된다. 버전 4b는 반사된 마이크로파 빔이 송수신부(10)에 의해 먼저 반사되고, 다음에 다시 반사되어 피측정물 내에서 전후로 던져지며 마지막에는 송수신부에 의해 수신되는 대안을 도시한다. 전형적으로 이러한 고려 사항에서 항상 그렇듯이, 측정된 신호의 실제 신호 경로는 물론 가능한 모든 경로의 중첩이다.

본 발명에 따라 제공된 장치의 개량을 위해, 송수신부(10)에는 대응하는 감쇠기를 제공할 수 있으며, 이는 송수신부로부터 피측정물을 향해 그리고 역으로 마이크로파 방사선의 반사를 감쇠시킨다. 이러한 방식으로, 측정 신호의 품질이 향상된다.

Q 신호(42) 및 I 신호(44)의 평가는 진폭 A 및 위상 φ과 관련하여 직접 개별적으로 이루어질 수 있다. 이들을 아래와 같이 적용한다.

질적으로, 동작점으로부터 Q/I 신호의 독립성은 출력이 감소함에 따라 감지된 신호의 진폭이 감소하고, 따라서 신호 I 및 Q의 진폭도 감소하는 점을 고려할 경우에 보다 쉽게 이해할 수 있다. 이들이 동일한 정도로 감소하면, 몫과 따라서 위상각 φ는 일정하게 유지된다.

주요 개량은 개별 이중 편광 안테나의 사용과 함께 송수신부(10)의 사용을 통해 생긴다. 본 발명에 따르면, 반사된 신호를 수신하기 위해 본원에서는 편광 회전을 제공한다. 신호의 입력과 출력 사이에 인가되는 크로스토크 신호는 직류 오프셋을 형성하기 때문에, 시스템의 초기 교정 중에 이를 설정할 수 있다.

10: 송수신부
12: 마이크로파 방사선
14: 측정 물체
16: 반사기
18: 반사된 마이크로파 방사선
20: 입력 신호
22: 출력 신호
24: 화살표/크로스토크/크로스토크 신호
26: 발진기
28: 출력 신호
30: 스플리터
32: 기준 신호
34: Q/I 복조기
36: 입력 신호
40: 입력 신호
42: Q 신호
44: I 신호
46: 기준 발진기
48a, b: 위상 동기 루프
50 위상 시프터
52a, b: 신호 처리기
54: 증폭 부재
56: 저역 통과 필터
58: 감쇠 부재
60: 입력 신호
62: 스플리터
64: 믹서
66: 믹서
68: 기준 신호
69: 스플리터
70: 입력 신호
72: 기준 발진기
74: 위상 시프터
76: 편광자
78: 스페이서
80: 금속판
82: 입사 마이크로파 빔
84: 반사된 마이크로파 빔
100: 마이크로파 소스
102: 커플러
103: 감쇠 및 위상 시프팅 장치
104: 송신 안테나
106: 수신 안테나
108: 수신기
108a: 기준 신호
110a: 측정 신호
110b: 측정 신호
114: 측정 물체
115: 스위치
116: 편광자

Claims (15)

1. 반사된 마이크로파(18)를 측정 및 평가하여 측정 물체(14)의 투과율을 측정하는 장치로서,
   · 마이크로파 발생기,
   · 마이크로파 발생기에 연결되며, 마이크로파 방사선을 측정 물체(14)에 전송하고 측정 물체로부터 반사된 방사선(18)을 수신하는 송수신부(10),
   · 송수신부(10)와 떨어져 대향하는 측정 물체(14)의 측면에 있는 반사기(16), - 이 반사기는 반사된 방사선(18)의 편광을 입사 방사선에 대해 회전시키는 편광자(76)를 갖고 있음 -, 및
   · 방출된 방사선과 반사된 방사선 간의 진폭 및/또는 위상 위치를 결정하는 송수신부(10)용 변조기를 포함하는 장치.
2. 제 1항에 있어서, 송수신부(10)는 하나의 공통 안테나를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 변조기는 Q/I 변조기(34)로 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 송수신부(10)에 대한 신호와 같은 마이크로파 발생기에서 기원하는 기준 신호(32)가 변조기에 인가되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 마이크로파 발생기는 발진기(26)를 갖고, 그의 신호는 스플리터(30)에 인가되고, 그의 출력 신호(22)는 기준 신호(32) 및 송수신부(10)에 대한 입력 신호(20)로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5항에 있어서, 위상 동기 루프 (phase-locked loop, PLL) (48a, 48b)가 기준 신호(32) 및/또는 송수신부(10)의 입력 신호에 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 신호(32) 및/또는 송수신부(10)의 입력 신호용 신호 처리기가 존재하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7항에 있어서, 신호 처리기는 증폭기(54), 저역 통과 필터(56) 및 감쇠기(58)로 이루어진 조립체 중 하나 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 신호 및/또는 송수신부(10)의 입력 신호(20)용 위상 시프터(50)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 반사기(16)는 1/4 (2n+1) 람다 파장판을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, Q/I 변조기(34)는 서로 직교하는 2개의 믹서(64, 66)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11항에 있어서, Q/I 변조기는 동작점에 관계없이 신호의 위상 및/또는 진폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 반사된 마이크로파(18)를 측정 및 평가하여 측정 물체(14)의 투과율을 측정하는 방법으로서,
    · 송수신부(10)로부터 측정 물체(14)로 마이크로파 방사선을 전송하고 반사된 방사선을 안테나(106)로 수신하는 단계,
    · 측정 물체(14)를 통과한 후, 반사된 방사선의 편광을 입사 방사선에 대해 회전시키는 단계, 및
    · 반사된 방사선을 수신하고 방출된 방사선과 반사된 방사선 간의 진폭 및/또는 위상 위치를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
14. 제 13항에 있어서, 반사된 방사선의 진폭 및/또는 위상 위치는 Q/I 변조기(34)에서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, Q/I 변조기(34)용 기준 신호가 생성되고, 생성된 기준 신호는 기준 방사선과 함께 인가되는 것을 특징으로 하는 방법.

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