本发明属于非接触距离测量领域，为提高在射频传输线缆长度变化、环境温度升高时转静子轴向间隙的测量精度。为此，本发明采取的技术方案是，提高转静子轴向间隙测量精度的装置和方法，由微波信号产生模块、信号功率放大模块、信号接收和混频模块、信号调理采集模块、计算机、载波路环形器、参考路环形器、载波路射频线缆、参考路射频线缆、微波载波传感器、微波参考传感器组成，借助前述装置，利用基于幅相不平衡矫正因子的同频干扰信号抑制模型及射频线缆上相位延迟量的确定方法实现轴向间隙测。本发明主要应用于非接触距离测量场合。