[发明专利]具有集成式微波电路的低功率雷达物位计系统

权利要求书

1.一种回路供电的雷达物位计系统，所述回路供电的雷达物位计系统用于确定罐中的物品的填充物位，以及用于经由双线4-20mA电流回路将表示所述填充物位的测量信号提供给远程设备，所述双线4-20mA电流回路为所述回路供电的雷达物位计系统的唯一外部电源，所述雷达物位计系统包括：

回路接口电路系统，用于将所述测量信号提供给所述双线电流回路，以及用于将来自所述双线电流回路的电力提供给所述雷达物位计系统；

信号传播设备，其被设置成朝向所述物品的表面传播电磁发射信号，以及返回由于所述电磁发射信号在所述表面处的反射而产生的电磁反射信号；

微波信号源，其耦接至所述信号传播设备并且能够控制用于生成所述电磁发射信号，所述微波信号源被配置成呈现偏离所述发射信号的载波频率大于或等于-70dBc/Hz@100kHz的相位噪声；

微波信号源控制器，其耦接至所述微波信号源并且被配置成控制所述微波信号源以生成如下测量扫描形式的所述发射信号，所述测量扫描包括用于限定所述发射信号的带宽的离散且彼此不同的频率步进的时间序列；

混频器，其耦接至所述微波信号源和所述信号传播设备，并且被配置成合并所述发射信号与所述反射信号以形成中频信号；以及

处理电路系统，其耦接至所述混频器并且被配置成基于所述中频信号来确定所述填充物位，

其中，至少所述微波信号源和所述混频器被包括在集成式微波电路中。

2.根据权利要求1所述的雷达物位计系统，其中，所述微波信号源被配置成呈现偏离所述发射信号的载波频率小于-50dBc/Hz@100kHz的相位噪声。

3.根据权利要求1或2所述的雷达物位计系统，其中，所述微波信号源包括压控振荡器。

4.根据权利要求3所述的雷达物位计系统，还包括电流供应电路系统，所述电流供应电路系统被配置成将所述压控振荡器保持在使得所述压控振荡器的相位噪声在偏离所述发射信号的载波频率-70dBc/Hz@100kHz到-50dBc/Hz@100kHz的范围内的工作点。

5.根据权利要求4所述的雷达物位计系统，其中，所述电流供应电路系统被包括在所述集成式微波电路中。

6.根据权利要求1或2所述的雷达物位计系统，其中，所述测量扫描具有小于10ms的持续时间。

7.根据权利要求6所述的雷达物位计系统，其中，所述测量扫描具有小于5ms的持续时间。

8.根据权利要求1或2所述的雷达物位计系统，其中，所述发射信号的所述带宽为至少2.5GHz。

9.根据权利要求1或2所述的雷达物位计系统，其中，所述雷达物位计系统被配置成提供具有第一载波频率的第一发射信号和具有第二载波频率的第二发射信号，所述第二载波频率是所述第一发射信号的所述第一载波频率的至少1.5倍。

10.根据权利要求1或2所述的雷达物位计系统，其中，所述微波信号源控制器包括PLL电路系统和耦接至所述PLL电路系统的晶体振荡器。

11.根据权利要求1或2所述的雷达物位计系统，其中，所述雷达物位计系统能够控制在至少第一扫描模式与第二扫描模式之间，其中：

在所述第一扫描模式下，所述微波信号源控制器被配置成控制所述微波信号源以生成具有第一持续时间和第一带宽的第一测量扫描；以及

在所述第二扫描模式下，所述微波信号源控制器被配置成控制所述微波信号源以生成具有第二持续时间和第二带宽的第二测量扫描，

所述第二持续时间和所述第二带宽中的至少之一分别与所述第一持续时间和所述第一带宽不同。

12.根据权利要求11所述的雷达物位计系统，其中，所述第二带宽为所述第一带宽的至少1.5倍。