[发明专利]具有集成天线的雷达发射器组件

说明书

本发明涉及一种用于过程和制造自动化，特别是用于填充物位测量或用于极限物位确定的雷达发射器组件。雷达发射器组件(11)具有被构造为产生微波的发生器(20)、天线(31)和承载板(40)，该天线连接到发生器(20)并被构造为发射来自发生器(20)的微波。在此，天线(31)通过L形弯曲的模制件(80)布置成基本上垂直于印刷电路板(75)，并被构造为以垂直于印刷电路板(75)的表面法线(45)的方式发射微波。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月19日提交的欧洲专利申请19 157 998.6的优先权，其全部内容通过引入方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于填充物位测量、用于极限物位确定和/或用于区域监测的传感器。特别地，本发明涉及雷达发射器组件。本发明还涉及用途。

背景技术

为了过程和制造自动化(特别是为了区域监测)、为了例如容器中的填充物位测量或极限物位确定，使用诸如具有高频前端的物位测量装置等各种类型的测量装置或传感器。这些测量装置特别用于指示例如容器中的填充材料的特定物位，即，例如用于指示是否已达到容器中填充物位的预定义上限、下限或其他限值，或用于确定填充材料的拓扑。容器可以是任何形状的器皿或计量箱。容器也可以是诸如溪床或河床等沟渠。在此，高频前端被构造为用于发射和接收微波或雷达波。在此，很多微波传感器使用具有集成天线的雷达芯片。

发明内容

本发明的目的是提供一种在制造中需要较少构造工作量的物位测量装置。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的改进示例在从属权利要求和以下说明中得出。

第一方面涉及一种用于填充物位测量或极限物位确定的传感器的雷达发射器组件。雷达发射器组件包括发生器、天线和承载板，发生器被构造为产生微波，天线连接到发生器并被构造为发射来自发生器的微波。在此，天线通过L形弯曲的模制件布置成基本上垂直于印刷电路板，并被构造为以垂直于印刷电路板的表面法线的方式发射微波。

在此，发生器产生频率范围例如在40至300GHz内的微波，例如在超过140GHz的频率范围内的微波，例如超过200GHz的微波。因此，天线具有辐射特性(即，例如窄带和/或高分辨率)，这有利于填充物位测量和/或极限物位确定。天线可以有利地连接到承载板或被设计为承载板的一部分。例如，天线可以是雷达芯片的一部分。天线或雷达芯片可以与发生器一起布置在承载板上。上面布置有天线的L形弯曲的模制件例如可以被设计为注射模制的电路载体(MID：模制互连设备(Molded Interconnect Device))。通过L形弯曲的模制件，可以将雷达发射器组件构造布置在可被设计为过程连接件的壳体中，其中，评估电子器件布置在该壳体中。因此，这使得雷达发射器组件可以满足看似矛盾的要求：一方面，天线或雷达芯片以垂直于承载板的方式进行辐射。然而，承载板最多可以具有过程连接件的尺寸，因为(例如为了有效地发射微波)它应布置在过程连接件中。此外，(例如，出于线路传输时间和/或信号衰减的原因)发生器和雷达芯片应布置在承载板上或作为承载板的一部分。但另一方面，(例如)由于空间原因，不再能够将复杂的评估电子器件也布置在承载板上。因此，评估电子器件可以布置在印刷电路板上。此外，其他部件(例如，用于无线和/或有线通信的通信装置)可以布置在印刷电路板上。有利地，L形弯曲的模制件可以在承载板和印刷电路板之间实现高频连接。此外，该模制件使天线能够精确而稳固地定位。

在一实施例中，L形弯曲的模制件被设计为注射模制的电路载体(MID：MoldedInterconnect Device)。MID是一种注射模制的塑料部件，其上应用了金属导体电路。通过这种实施方式，可以将天线特别精确地定位，此外这可以是可靠且稳健的。