[发明专利]天线装置

说明书

一种用于厂站自动化，尤其用于填充物位监测或极限物位监测的传感器用天线装置(100)，包括：主辐射器(102)，其被配置成用于发射雷达信号；第一透镜(104)，其用于聚焦所述雷达信号；至少一个第二透镜(106)，其用于优化所聚焦的所述雷达信号，其中，所述第二透镜(106)布置成与所述第一透镜(104)和所述主辐射器(102)间隔开，以使所述主辐射器(102)和所述第一透镜(104)从所述第二透镜(106)热解耦、电解耦或中间解耦。

技术领域

本发明涉及用于厂站自动化，尤其用于填充物位监测或极限物位监测的天线装置以及用于厂站自动化的雷达测量装置。

背景技术

在过程自动化，特别是在填充物位测量技术和极限物位测量技术以及压力测量技术中，经常使用天线装置，所述天线装置用于确定容器中的填充物位或极限物位。然而，电子部件通常不能承受升高的过程温度下的热应力。甚至在其中非常高的压力作用于天线装置的透镜的高压力应用中，例如，雷达传感器中的塑料透镜通常不能承受作用于它们的压力。

发明内容

利用以下描述的实施例，可以有利地提供一种改进的天线装置。

一个方面涉及一种用于厂站自动化，尤其用于填充物位监测和/或极限物位监测的传感器用天线装置，该天线装置包括主辐射器。主辐射器可被配置成用于产生、发射和/或接收雷达信号。另外，天线装置还包括用于聚焦雷达信号的第一透镜。此外，天线装置还包括用于优化所聚焦的雷达信号的第二透镜。第二透镜布置成与第一透镜和/或主辐射器间隔开。由此，将第二透镜相对于第一透镜和/或主辐射器热解耦、电解耦和/或中间解耦(medialen Entkopplung)。

该装置可具有的优点在于，由于第二透镜布置在容器上并且由高强度材料制成，所以主辐射器和第一透镜不必具有高耐热性。因此，来自容器或来自位于第二透镜和第一透镜之间的监测对象的热流可以被阻断，使得第一透镜和主辐射器不必由高耐热材料制成。此外，该装置可具有的优点在于，通过两个介电透镜的排列，可以更好地使主辐射器的微波对准，并且可以实现更长的焦距。另外，该装置可具有的优点在于，可以实现过程侧透镜(第二透镜)的最佳照射。

换句话说，天线装置可以划分为处理侧和评估侧，其中，处理侧包括第二透镜并能够承受高温和/或高压。主辐射器和/或第一透镜可以布置在天线装置的评估侧，这两个部件不必承受高温和/或高压。可以选择第一透镜和第二透镜之间的距离，使得第一透镜和第二透镜彼此热解耦、电解耦和/或中间解耦。取决于第一透镜和第二透镜之间的距离，可以选择第一透镜和第二透镜的焦距，使得可以实现两个透镜的最佳照射。这尤其可以用于确保实现尽可能小的开度角，并且可以显著减少雷达信号的旁瓣。在聚焦雷达信号时，在这种情况下，由主辐射器发射的雷达信号可以被第一透镜拾取或收集，并对准在第二透镜上，从而能够实现第二透镜的最佳照射。在通过第二透镜优化雷达信号时，由第一透镜投射到第二透镜上的雷达信号可以以能够实现第二透镜的期望焦距的方式对准。这可以形成的优点在于，可以实现非常长的焦距，这可以在非常大的容器(例如，利用天线阵列测量的筒仓)中尤其有利。该优化也可以是雷达信号的额外优化。雷达信号的额外聚焦可以改善雷达信号。传感器尤其可以是适于检测填充物位和/或极限物位的雷达传感器。

根据示例性实施例，天线装置在第一透镜和第二透镜之间可以具有高频阻尼器，该高频阻尼器可以是例如用于安装透镜的壳体壁或者是单独部件。高频阻尼器可以被配置为用于抑制雷达信号的旁瓣。换句话说，可以是在第一透镜和第二透镜之间，特别是在它们的一侧布置高频阻尼器，例如高频吸收材料，高频吸收材料例如是具有碳纤维填充物的PEEK或具有吸收材料填充物的PPS，以便抑制雷达信号的旁瓣，从而改善和/或减少雷达系统的所谓的振铃效应(Klingeln)。可替代地，自粘垫也可以用作高频阻尼器，例如填充铁氧体的硅酮或其他高频吸收器。该实施方案的优点在于，可以通过高频阻尼器的布置进一步抑制旁瓣，并从而显著提高雷达信号的质量。