[发明专利]基于声表面波器件多频段相位信息的距离测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于声表面波器件多频段相位信息的距离测量方法，该方法通过基于声表面波器件多频段相位信息的距离测量装置实现，该距离测量装置，用于测量读取器和传感器探头的距离，所述传感器探头包含三个声表面波器件：SAW-RFID芯片A、SAW-RFID芯片B和声表面波谐振器；所述SAW-RFID芯片A的工作频段为2.4GHz至2.44GHz，中心频率为2.42GHz；所述SAW-RFID芯片B的工作频段为2.44GHz至2.48GHz，中心频率为2.46GHz；所述声表面波谐振器的工作频段为420MHz至440MHz，中心频率为433MHz；所述读取器具有获取3个不同中心频率器件的相位信息获取方式；

所述方法包括：

利用组成传感器探头的三个声表面波器件的中心工作频率不重合的特性，综合了三个不同频段的声表面波传感器件的相位信息，采用二次相差法处理相位信息，由此测量读取器和传感器探头的距离；

所述方法具体包括：

步骤1)获取SAW-RFID芯片A和SAW-RFID芯片B在2.4GHz到2.48GHz的频谱信息，记为S1序列，该序列为a+b*i的离散复数序列；

步骤2)在S1序列中截取2.4GHz至2.44GHz频率信息，计算频点2.42GHz的相位信息p2；

步骤3)在S1序列中截取2.44GHz至2.48GHz频率信息，计算频点2.46GHz的相位信息p3，对应波长为λ₃；

步骤4)获取表面波谐振器的420MHz至440MHz中谐振器的频谱信息，记为S2序列，该序列为a+b*i的离散复数序列；

步骤5)将S2序列取绝对值成为一列实数序列记为S2R；寻找S2R序列中的最大值，根据最大值所在的位置，计算S2序列中对应位置的相位信息，相位值记为p1，对应波长为λ₂；

步骤6)令Δp＝p3-p2；使用Δp计算距离结果L1＝Δp*λ₁/2；其中2.42GHz与频点2.46GHz频率差为40MHz，40MHz电磁波对应的空间波长为λ₁＝c/40MHz，c为光速；

步骤7)计算2*L1/λ₁的整数部分n1，确定基于420MHz至440MHz中表面波谐振器的距离结果L2＝(n1*λ₁+p1*λ₂)/2；

步骤8)计算2*L2/λ₃的整数部分n2，确定最终距离L＝(n2*λ₃+p3*λ₃)/2。

2.根据权利要求1所述的基于声表面波器件多频段相位信息的距离测量方法，其特征在于，所述相位信息获取方式为扫频或宽带大功率激发的方式。