[发明专利]一种脉冲雷达物位计及其本振功率的调节方法和控制器

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化领域，更加具体地来讲，特别是涉及一种用于测量罐体内料位高度的导波雷达物位计。

背景技术

脉冲雷达物位计是用于测量物料高度的仪器，通常将其安装在需要测量物料高度的罐体的顶端，脉冲雷达物位计通过天线将电磁波脉冲发射出去，当电磁波遇到被测物质后，部分能量则被反射回来，通过计算电磁波发射脉冲和返回脉冲的时间差即可得到物料到物位计基准面的距离，再根据罐体高度等相关参数即可计算出物料的高度。

由于被测物质介电常数不同，距离不同，回波信号的幅度变化范围通常达到几十个dB。目前工程应用中已经采用了发射功率连续可调技术(见公开号203732131U)。通过选用放大倍数连续可调的功率放大器，脉冲雷达物位计在测量介电常数较小、距离较远的物位时，增大发射功率，避免因回波能量太小而无法检测；在测量介电常数较大、距离较近时，减小发射功率，避免因回波能量太大而无法检测。其目的就是使回波信号的幅度能够被调节到一个较小的变化范围内，便于后级检测电路检测。但是，这种调节仅是针对发射信号的，其虽然能够改善回波信号的幅度，但是其并不能对后续的信号的处理结果做出一个合理的控制调节，存在一定的盲目性和粗略性。

在现有技术中，与回波信号进行检波混频的本振信号采用的是固定发射功率。

对于本领域的技术人员可知，混频器的混频增益依赖于本振信号的功率，为了使混频二极管能够彻底关闭或者打开，本振功率需要被调节到一个合适的功率点上，才能得到最优的混频增益。理论上来讲，采用固定发射功率并调节到合适位置能够满足应用要求，但是实际使用中我们发现，由于电路要在-40℃到80℃之间进行工作，混频二极管在不同温度其特性会发生变化，微波振荡器自身输出功率也会随温度发生变化，因此采用固定发射功率的本振信号，实际上并不能在全温度范围内保证得到最大的混频增益。特别是在检测介电常数低，距离较远的物料时，其回波信号极小，由于系统功耗限制，不可能一直增大发射功率。只能通过调节本振功率使其最优来保证混频器的最大混频增益，使得极小的回波信号能够被检波混频电路检测到，并在中频信号处有一定幅度的输出，便于后级电路检测。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种脉冲雷达物位计及其本振功率的调节方法和控制器，用于解决现有技术中与回波信号进行检波混频的本振信号采用的是固定发射功率，从而导致在不同工况下所得到的中频信号并不理想的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：

其一

一种脉冲雷达物位计的本振功率调节方法，包括步骤：1)采集由混频检波电路输出的中频信号；2)检测所述中频信号是否处在预设区间：2-1)若否，则将微波发射信号功率放大器中的发射功放至最大，并调节微波本振信号功率放大器中的本振功放，以使所述混频检波器输出的中频信号为最优，并依据所述最优的中频信号计算得到物料距离并予以输出；2-2)若是，则根据所述中频信号计算得到物料距离并予以输出。

优选地，在上述脉冲雷达物位计的本振功率调节方法中，在所述步骤2-1)中，将微波发射信号功率放大器中的发射功放至最大的方法为：2-1-1)判断微波发射信号功率放大器中的发射功放是否已调至最大：若否，则通过控制模块调整所述微波发射信号功率放大器中的发射功放，并返回步骤2)中，以重新检测所述中频信号是否处在预设区间；若是，则进入调节微波本振信号功率放大器中的本振功放的步骤。

优选地，在上述脉冲雷达物位计的本振功率调节方法中，在所述步骤2-1)中，调节微波本振信号功率放大器中的本振功放的方法为：2-1-2)通过控制模块调节波本振信号功率放大器中的本振功放；2-1-3)重新采集由混频检波电路输出的中频信号，并检测所述中频信号是否为最优，若否，则返回步骤2-1-2)中，若是，则进入依据所述最优的中频信号计算物料距离的步骤。

其二