[发明专利]用于填充物位测量装置的雷达天线

说明书

本发明提出了一种用于填充物位测量装置(100)的雷达天线(10)，所述雷达天线(10)包括至少一个承载板(14)以及至少两个天线元件(12)，所述天线元件(12)布置在所述承载板(14)上，且用于发射和/或接收雷达信号。每个所述天线元件(12)包括用于引导雷达信号的波导(16)，其中，每个所述波导(16)的内部空间(20)至少部分地填充有电介质(22)。所述天线元件(12)布置成彼此之间的距离(18)小于或等于雷达信号的波长。

技术领域

本发明涉及基于雷达的填充物位测量的领域。本发明特别涉及用于填充物位测量装置的雷达天线、具有这种雷达天线的填充物位测量装置及制造这种雷达天线的方法。

背景技术

特别地，为了检测散装材料或流动液体的填充材料表面的表面拓扑，例如，经常使用具有雷达天线的填充物位测量装置，该雷达天线通常具有用于发射和/或接收雷达信号的多个天线元件。

为了确定表面拓扑，例如通过测量波束扫描填充材料的表面。具有由多个天线元件组成的一维阵列的雷达天线能够用于控制测量波束，其中该阵列能够基于主波束方向和/或主接收方向的变化一维地扫描填充材料表面。而且，如果该阵列围绕轴线旋转，则能够二维地扫描表面。

填充物位测量装置也可包括二维地布置有天线元件的雷达天线，其能够利用电子波束偏转测量散装材料的整个表面，而无需机械移动填充物位测量装置。

发明内容

本发明提供一种用于紧凑的、稳健的、可靠的、低磨耗的填充物位测量装置的改进的紧凑式雷达天线。

这可通过独立权利要求的主题得以实现。可在从属权利要求和以下的说明中得到本发明的其它实施例。

本发明的第一方面涉及一种用于填充物位测量装置的雷达天线。具体地，根据本发明的雷达天线可有利地应用于用来检测拓扑的填充物位测量装置、用来确定拓扑的填充物位测量装置和/或用来检测填充材料表面拓扑的填充物位测量装置，填充材料例如为散装材料(bulk material)和/或液体介质。为此，填充物位测量装置可适于根据调频连续波(frequency modulated continuous wave，FMCW)方法和/或步进频率连续波(steppedfrequency continuous wave，SFCW)方法进行操作。该雷达天线包括至少一个承载板(例如金属承载板)，并且包括至少两个天线元件，这些天线元件布置在承载板上，并用于发射和/或接收雷达信号。每个天线元件包括用于引导和/或传导雷达信号的波导，每个波导的内部空间至少部分地、特别全部地填充有电介质、介电材料和/或介电介质。这些天线元件布置成彼此之间的距离小于或等于雷达信号的波长并且/或者以该距离彼此间隔开。这里，两个天线元件之间的距离是指两个直接相邻的天线元件之间的距离。两个直接相邻的天线元件之间的距离可按照相关波导的中心和/或中心轴线之间的距离测得。

雷达天线可具有任意期望数目的天线元件。通常，天线元件指收发元件，收发元件适于和/或设计为既发射雷达信号还接收雷达信号。可选择地，也可能的是，一部分天线元件作为发射元件适于和/或设计为发射雷达信号，而一部分天线元件作为接收元件适于和/或设计为接收从填充材料表面反射的信号和/或接收信号。

根据本发明的设计，由于雷达天线和天线元件至少部分地填充有电介质，所以能够有利地减小波导的截面、内截面、内圆周和/或内直径，从而可提供整体上紧凑的、稳健的雷达天线。

天线元件可布置成彼此之间的距离特别地小于或等于雷达信号波长的一半。因此可防止产生旁瓣和/或栅瓣。