The design of the ITER low-field side reflectometer (LFSR) has matured to a complete end-to-end preliminary design. LFSR will supply three important plasma measurements: (1) electron density profile, (2) electron density fluctuations, and (3) poloidal rotation. Simultaneous measurements of the three quantities are enabled by an array of six monostatic antennas which inject from an equatorial port on the outboard side of the ITER vessel. Low-loss transmission lines, consisting of corrugated, overmoded waveguide and miter bends, transmit the 30–165 GHz, O- and X-mode signals to and from the ITER plasma. Integrated transmission-line components serve a range of purposes, such as protection from high-power stray radiofrequency radiation, accommodation of transmission-line displacement, and simultaneous measurement of reference and plasma phases during the discharge. Broadband transmission signals are realized by full-band microwave transceivers combined with quasi-optical multiplexing. A field-programmable gate array (FPGA) processor demodulates the profile reflectometer signals, enabling real-time density profile measurements for plasma control system feedback. A full-scale transmission line test facility provides an integrated environment to assess the performance of critical LFSR components. Theoretical modeling together with insertion loss measurements provide the basis for a comprehensive power budget, which accounts for transmitted output power, transmission-line losses, antenna coupling, and plasma effects. Results indicate that high signal-to-noise ratios are achievable with the current design. A synthetic reflectometer model, using real design parameters and baseline ITER profiles, has been developed to estimate the return signal. With evolving microwave and data acquisition technologies, full-band, ultrafast sweeps (<1 μs) will be realizable for ITER.
ITER低磁場側反射計（LFSR）の設計は、完全なエンドツーエンドの予備設計に成熟した。LFSRは、3つの重要なプラズマ計測を提供する：（1）電子密度分布、（2）電子密度揺動、（3）ポロイダル回転。3つの量の同時計測は、ITER容器の外側の赤道ポートから入射する6つのモノスタティックアンテナのアレイによって可能になる。コルゲートオーバーモード導波管とマイターベンドからなる低損失伝送線路は、30–165 GHzのOモードおよびXモード信号をITERプラズマへと、またITERプラズマから伝送する。統合伝送線路コンポーネントは、高電力ストレイ無線周波数放射からの保護、伝送線路の変位の吸収、放電中の参照位相とプラズマ位相の同時計測など、さまざまな目的に役立つ。広帯域伝送信号は、準光学多重化と組み合わせたフルバンドマイクロ波トランシーバーによって実現される。フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）プロセッサは、プロファイル反射計信号を復調し、プラズマ制御システムフィードバックのためのリアルタイム密度分布計測を可能にする。実規模伝送線路試験施設は、重要なLFSRコンポーネントの性能を評価するための統合環境を提供する。理論的モデリングと挿入損失測定は、送信出力電力、伝送線路損失、アンテナ結合、プラズマ効果を考慮した包括的なパワーバジェットの基礎を提供する。結果は、現在の設計で高い信号対雑音比が達成可能であることを示している。実際の設計パラメータとベースラインITERプロファイルを用いた合成反射計モデルが、戻り信号を推定するために開発された。進化するマイクロ波およびデータ収集技術により、フルバンドの超高速スイープ（<1 μs）はITERで実現可能になるだろう。