CN101495840A - 在料位雷达测量设备中的独立的参考脉冲生成 - Google Patents

在料位雷达测量设备中的独立的参考脉冲生成 Download PDF

Info

Publication number
CN101495840A
CN101495840A CNA2007800279376A CN200780027937A CN101495840A CN 101495840 A CN101495840 A CN 101495840A CN A2007800279376 A CNA2007800279376 A CN A2007800279376A CN 200780027937 A CN200780027937 A CN 200780027937A CN 101495840 A CN101495840 A CN 101495840A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reference pulse
microwave module
signal
coupler
described microwave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800279376A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101495840B (zh
Inventor
约瑟夫·费伦巴赫
丹尼尔·舒尔特海斯
克里斯托弗·穆勒
伯哈德·科尔贝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber KG filed Critical Vega Grieshaber KG
Priority to CN201410418553.9A priority Critical patent/CN104236674B/zh
Publication of CN101495840A publication Critical patent/CN101495840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101495840B publication Critical patent/CN101495840B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/282Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

在根据脉冲-传播时间方法的料位雷达测量设备中,在微波模块内部产生的反射用作测量传播时间的参考。根据本发明的一个实施例,用于产生参考脉冲的微波模块具有专用采样混合器或者专用振荡器。参考脉冲和回波信号随后可以被分离或者共同被进一步处理。在雷达传感器的发射频率上不需要延迟线路。很大程度上防止了由于泄露信号引起的干扰。

Description

在料位雷达测量设备中的独立的参考脉冲生成
本发明涉及料位测量。尤其是,本发明涉及一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的微波模块、一种用于确定罐中的料位的料位测量设备、将这种微波模块用于测量料位的应用以及一种用于独立地生成参考脉冲的方法。
在根据脉冲传播时间方法的料位测量设备中使用在微波模块内部产生的反射作为测量传播时间的参考。
内部产生的反射在幅度、形式和位置方面的稳定性对于测量设备的精度是决定性的,因为任何改变都会导致参考(零点)的漂移。
在目前的料位测量设备中,参考脉冲从不同的反射的混合中获得。各个反射例如通过天线耦合输入、在微波模块上的插接连接、印刷电路板至同轴线路或者波导的过渡部以及通过发射/接收组合器(例如定向耦合器或者循环器)中的泄漏信号来形成。此外,参考脉冲的形式会由于在天线的区域中与填料的非常大的回波叠加而改变非常多,以致出现不精确性。
通过在不同的电路部分之间插入线路(其中这些线路具有至少对应于料位雷达的分辨能力的长度),可以使不同的反射彼此更好地分离。
为了减小由于在附近区域中的回波造成的影响,具有发射脉冲的长度(譬如对应于传感器的分辨能力)的线路可以使用在发射/接收组合器与从微带线路至同轴线路的过渡部之间。同样,一段同轴线路可以使用在该过渡部与波导耦合输入之间。
然而,在此存在剩余的反射对参考脉冲的影响。例如,如果发射/接收组合器的隔离随着温度改变,这也影响参考脉冲并且由此也影响测量值。
获取参考脉冲的另一可能性在于,信号的一部分已明显更早地在电路中耦合输出并且通过定向耦合器又馈送到混合器中。然而这通常要求发射信号的延迟,由此能够可靠地使不希望的反射与有针对地获得的参考信号分离。然而,传播时间线路在此具有比较大的衰减,该衰减又必须通过放大器来补偿。这导致提高了微波模块的电能消耗。
本发明的任务是提出一种用于料位雷达的改进的参考脉冲生成。
根据本发明的一个实施例,提出了一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的微波模块,该微波模块具有用于提供回波信号的回波信号单元和用于生成参考脉冲的参考脉冲生成单元,其中参考脉冲和回波信号是彼此分离的信号,并且其中参考脉冲生成单元具有专用的第一采样混合器或者专用的振荡器。
回波信号和参考脉冲因此是彼此独立的信号,这些信号可以彼此分离地被进一步处理。例如,为此参考脉冲生成单元具有特别的采样混合器,该采样混合器用于将参考信号降低到中间频率。在另一实施例中,参考脉冲生成单元具有特别的振荡器,振荡器用于独自生成参考脉冲。因此,参考脉冲与发射/接收组合器上的、例如由于没有隔离而会在循环器或者定向耦合器上产生的泄漏信号无关。
此外,参考脉冲与在发射/接收组合器和天线之间会出现的反射无关。参考脉冲也与附近区域中的大的回波无关,其中这些回波会导致在采样混合器中的过调制效应(Uebersteuerungseffekten)。在雷达传感器的发射频率上不需要延迟线路,该延迟线路由于高的衰减而需要发射放大器。
根据本发明的另一实施例,微波模块此外还包括在回波信号单元中的第二采样混合器以及在参考脉冲生成单元中的第一分接器(Abzapfung),其中第二采样混合器被实施为用于将接收信号转换成第一中频信号形式的回波信号。第一分接器被实施为用于将参考信号从用于发射信号的传输段耦合输出,其中传输段设置在第一振荡器和料位测量设备的探针或者天线之间。第一采样混合器被实施为将耦合输出的参考信号转换为第二中频信号形式的参考脉冲。
于是,设置了两个分离的采样混合器。第一采样混合器用于转换耦合输出的参考信号,而第二采样混合器用于转换接收信号。
根据本发明的另一个实施例,微波模块此外包括用于改变发射信号的发射功率的可调节的衰减装置,其中可调节的衰减装置设置在传输段中。
由此可以改变发射功率。
根据本发明的另一个实施例,微波模块此外包括用于将扫描脉冲分配到两个采样混合器的功率分配器。
由此,仅仅需要单个的振荡器用于生成扫描脉冲。
根据本发明的另一实施例,微波模块还包括用于存储回波信号的第一存储器和用于存储参考脉冲的第二存储器。第一和第二存储器彼此分离,但是可以设置在同一芯片上。
在另一实施例中,微波模块包括存储器,在该存储器中存储有参考脉冲和回波信号。例如,回波信号为此在参考脉冲的位置上被屏蔽并且被参考脉冲替代。为此,A/D转换器借助切换开关首先切换到参考脉冲上。在其扫描之后,切换开关被切换到回波信号上。该切换必须在实际测量范围开始之前进行,以便不丢失数据。
另一可能性在于,使用两个分离的A/D转换器,其相继地将其数字化的值写入存储器。第一A/D转换器在此仅仅扫描参考脉冲,第二A/D转换器仅扫描回波信号。由此,省去了中频信号的切换。
根据本发明的另一实施例,微波模块还包括切换开关和中频放大器,其中切换开关被实施为用于将回波信号和参考脉冲传输至中频放大器。
由此仅需要单个的中频放大器。
根据本发明的另一实施例,微波模块还包括用于放大发射信号的第一放大器,其中第一放大器在第一分接器之后设置在传输段中。
除了可调节的衰减装置或者对其替选地,该第一放大器可以使用在滤波器和定向耦合器之间或者在耦合器与发射/接收组合器之间。这能够实现有效改变发射功率,以便在发射良好的介质中和/或在附近区域中避免过调制。
根据本发明的另一实施例,微波模块还包括第二分接器,其中第一放大器设置在传输段中的第一分接器之前,并且其中第二分接器被实施为将扫描脉冲分配到两个采样混合器上。
由此,参考脉冲可以通过两个定向耦合器的耦合衰减被选择得如此大并且实际扫描脉冲被选择得相应小,使得扫描在一定程度上被反转,即发射脉冲的耦合输出部分对扫描脉冲的耦合输出部分进行扫描。
根据本发明的另一实施例,微波模块还包括用于对耦合输出的参考信号进行整流的第一整流器和用于对扫描信号进行整流的第二整流器,其中两个整流器分别设置在第一采样混合器之前。
这会导致采样混合器和中频放大器的结构简单。
根据本发明的另一实施例,整流器实施为检测器。
此外,根据另一实施例,微波模块可以包括用于生成参考脉冲的第二振荡器和用于使发射信号在其至天线或者探针的路径上延迟的延迟器。
回波信号和参考脉冲在时间上远地分离,使得参考脉冲可以在不受干扰影响的情况下被分析。
根据本发明的另一实施例,延迟器实施为多层印刷电路板中的简单线路。这种延迟线路可以简单地制造。
根据本发明的另一实施例,分接器实施为定向耦合器。
定向耦合器例如实施为对称的混合耦合器或者不对称的混合耦合器。
这种混合耦合器可以成本低廉地集成到微波模块的电路中。
根据本发明的另一实施例,提出了一种用于确定罐中的料位的料位测量设备,该料位测量设备包括上面所描述的微波模块。
根据本发明的另一实施例,提出了一种将这种微波模块用于料位测量的应用。
此外,提出了一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的方法,其中提供回波信号并且参考脉冲通过专用的第一采样混合器或者专用的振荡器来生成,其中参考脉冲和回波信号是彼此分离的信号。
由此,提供了一种方法,通过该方法可以有效地降低对参考脉冲的干扰。
本发明的其他实施例和优点从从属权利要求中得到。
以下参照附图描述了本发明的优选的实施例。
图1示出了微波模块的框图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的微波模块的框图。
图3示出了根据本发明的另一实施例的微波模块的框图。
图3a示出了用于在两个中频信号之间进行切换的电路的示意图。
图4示出了根据本发明的另一实施例的微波模块的框图。
图5示出了根据本发明的另一实施例的微波模块的框图。
图6示出了根据本发明的另一实施例的微波模块的框图。
图7示出了根据本发明的另一实施例的微波模块的框图。
图8示出了根据本发明的另一实施例的微波模块的框图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的料位雷达的示意图。
附图中的图示是示意性的而非合乎比例的。
在以下的附图描述中,对相同的或者类似的要素使用相同的参考标记。
图1示出了具有在其中存在反射110、111、112的微波模块100的框图,其中这些反射一同形成参考脉冲。
微波模块100包括振荡器或者脉冲发生器101用于生成发射信号,该发射信号随后通过滤波器102。此外,还设置有发射/接收组合器103,发射信号通过该发射/接收组合器。之后,发射信号到达在微带与同轴线路之间的过渡部104并且接着到达波导耦合输入器105,该波导耦合输入器引导至天线(在图1中并示出)。
发射信号随后被天线发射,被填料反射以及又被天线接收。随后,该发射信号回到发射/接收组合器103并且接着被转发给混合器108。
由于发射/接收组合器103没有隔离,发射信号的信号110在其至天线的路上被分支并且同样导向混合器108。同样,干扰的反射111、112被导向混合器108。
脉冲发生器106生成扫描脉冲,该扫描脉冲接着在滤波器107中被滤波,然后同样被输送给混合器108。在采样混合器108中,接收信号113连同扫描脉冲114被转换到中频范围中并且接着通过中频放大器109放大。
图2示出了根据本发明的一个实施例的微波模块200的框图。微波模块200在此尤其是具有可调节的衰减装置201、定向耦合器202、放大器203、另一放大器204、功率分配器205和两个采样混合器206、207以及附加的中频放大器208。
脉冲发生器101中生成的发射脉冲在滤波器102中进行滤波之后被提供给定向耦合器202。在那里,发射脉冲的一部分被耦合输出并且与扫描脉冲一起在第一采样混合器206中作为参考信号降至中频范围。
此外,在滤波器102与定向耦合器202之间或者在定向耦合器202和放大器203之间的附加的可调节的衰减装置201还能够实现发射功率的改变,以便在反射良好的介质情况下和/或在附近区域中避免过调制。衰减装置的调节例如通过微控制器经过控制线路213来进行。
扫描脉冲如发射脉冲一样在脉冲发生器106中生成并且随后通过滤波器107滤波。在需要时,在功率分配器205将该信号分配到两个采样混合器206、207之前,该信号还可以通过放大器204放大。
发射脉冲的较大部分通过定向耦合器202,并且在其通过发射/接收组合器203和波导耦合输入器105到达天线并且从那里朝着填料表面的方向发射之前,在需要时还在可选地存在的放大器203中被放大。在填料表面上反射的信号借助天线又被接收,并且通过波导耦合输入器105和发射/接收组合器到达微波模块的接收支路中。在那里,该信号在采样混合器107中与扫描脉冲一同转换到中频范围中并且随后通过中频放大器209放大。
此外,设置了附加的中频放大器208用于放大参考脉冲,该中频放大器208例如设置在第一采样混合器206之后。
通过这样的设置,在中频输出端1获得如下信号:该信号由过渡部和耦合输入部上的反射和泄露信号以及来自容器的填料回波构成。该中频信号对应于在现有技术中希望的信号。
附加地,在中频输出端2上还获得没有干扰的参考信号。
在两个这样获得信号例如分别被输送给A/D转换器并且例如被存储在分离的存储器用于分析之前,其还分别被再次放大(通过放大器209或者放大器208)。
对此替选地,两个中频信号(参考脉冲和回波信号)也可以存储在相同的存储器中。对此,在参考脉冲的位置上中频信号1被屏蔽并且由参考脉冲中频信号2替代。
两个放大器203和204可以通过两个线路211和212来接通和关断。在当前情况下,它们借助两个脉冲振荡器的输入节拍信号(PRF)来切换,并且由此只有当实际上也存在输入信号时才接通。由此,两个放大器的能量消耗可以减小到最小。
图3示出了根据本发明的另一实施例的微波模块300的框图。微波模块300包括切换开关301。
两个来自采样混合器206、207的信号通过切换开关301提供给单个的中频放大器208。切换的时刻在此取决于进一步的处理。如果要分离地进一步处理两个信号,则必须分别等待完整的扫描循环,如果两个信号在A/D转换之后要存储在共同的存储器(在图3中未示出)中,则用于中频信号的切换开关首先切换到参考脉冲上,并且一旦其完成,就切换到回波曲线。但是,该切换点还必须位于测量区域开始之前,以便不丢失信息。
通过这些措施可以减小随后的针对A/D转换器或者接收电路的开销。
图3a示出了用于在两个中频信号之间进行切换的电路的示意图。由于两个混合器的输出端欧姆值非常高并且由此对干扰敏感,所以建议在第一晶体管级之后进行切换。
通常,使用由两个场效应晶体管(FET)构成的所谓的级联放大器作为中频放大器。如果分开这两个FET并且在那里插入切换开关,则获得根据图3a的电路。
为了测量参考脉冲,切换开关301通过控制线路317闭合至触点A,并且由此由两个晶体管302和308与谐振电路311一同形成级联放大器,其中该谐振电路针对中频频率被调谐。电阻303、309和310用于调节放大器的直流工作点,存在的两个电容器304、313和314用于阻塞交流电信号。
为了测量回波信号,切换开关301切换到位置B中。由此,由晶体管305和308与谐振电路311一同构成级联。电阻306、309和310又用于调节放大器的直流工作点,而电容器307、313和314用于阻塞交流电信号。
电源电压连接在316上,放大器的输出端315可以输送给A/D转换器。
该布置的优点在于相对于直接在两个混合器206和207上的切换开关明显更低的干扰敏感性。相对于两个完全分离的放大器的优点在于:两个信号路径经过相同的中频滤波器(谐振电路311),并且由此经历相同的滤波器波动。此外,减小了滤波器匹配的开销,并且该电路比两个完整的放大器需要更小的电路板面积。
图4示出了微波模块400的另一变形方案,其中参考脉冲在发射放大器203之后通过定向耦合器202耦合输出。在该例子中,通过两个定向耦合器202、401的耦合衰减,可以将参考脉冲402选择得如此大并且实际扫描脉冲403选择得相应小,使得扫描在传输的意义上被反转,即发射脉冲的耦合输出的部分402对扫描脉冲的耦合输出的部分403进行扫描。
就此而言,这提供了优点,因为总是存在的发射放大器203产生足够的功率,并且由此耦合输出的信号402也提供高电平,以便对第一采样混合器206加偏压。由此可以省去在扫描支路中的放大器。
该变形方案的特征在于特别低的电能消耗,因为仅仅使用一个放大器203。
图5示出了根据本发明的另一实施例的微波模块500的框图。在此,如在上面所示的方案,通过耦合输出发射信号的一部分并且接着借助检测器501来整流以生成参考脉冲。该信号于是可以与借助第二检测器503同样被整流的扫描信号一同在采样混合器206中被转换成时间扩展的信号。然而在此要注意的是,参考脉冲已经作为包络曲线存在并且由此不再能直接与回波信号组合。优点在于采样混合器206和中频放大器208的结构更为简单。
图6示出了微波模块600的另一实施例,该微波模块具有延迟线路604、连接有滤波器602的附加的脉冲发生器601和定向耦合器603。
参考脉冲在此通过使用第二微波生成器601来生成。在脉冲发生器601中产生的参考脉冲在滤波器602中被滤波并且借助定向耦合器603馈送到接收器中。用于发射脉冲或参考脉冲的两个微波生成器101、601在此相同地构建并且被相同的PRF信号(PRF=脉冲重复率)控制。用于发射脉冲发生器101的PRF信号在此在延迟线路(Delay line)604中延迟,直至参考脉冲在采样混合器207中被扫描。由此,在混合器输出端上产生中频信号607,该中频信号由参考脉冲605和回波信号606构成。两个信号在时间上如此远地分离,使得参考脉冲605可以不受干扰影响地被分析。
而对此的前提条件是,两个脉冲发生器101、601在时间上和老化上的特性相同,在相同结构的情况下也提供了这一点。对延迟线路604的要求是比较低的,因为PRF的频率仅仅在几兆赫兹(MHz)的范围中。由此,延迟线路例如可以实施为在由FR4(玻璃纤维增强的环氧树脂)构成的多层印刷电路板中的简单线路。
图7示出了根据本发明的另一实施例的微波模块700。在此生成参考脉冲,其方式是第二脉冲发生器601的信号借助专用的采样混合器206来扫描,并且根据在图2、3和4中所示的方式在分离的通道中或者一同在一个通道中被进一步处理。
图8示出了微波模块800的另一实施例,在该微波模块中代替功率分配器205(参看图7)设置有定向耦合器401。参考脉冲和回波信号在此在单个的信道中被进一步处理。
图9示出了根据本发明的另一实施例的料位雷达的示意图。
料位雷达900在此具有天线901和上面描述的微波模块之一,例如模块200。天线901被实施为用于朝着填料表面904发射电磁辐射902以及接收在填料表面904上反射的电磁辐射903。
要补充指出的是,“包括”并不排除其他元件或者步骤,以及“一”或者“一个”并不排除多个。此外还要指出的是,参照上面的实施例所描述的特征或者步骤也可以与上面描述的实施例的其他特征或者步骤组合使用。权利要求中的参考标记不能视为限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的微波模块,该微波模块包括:
用于提供第一中频信号形式的回波信号的回波信号单元;
用于生成第二中频信号形式的参考脉冲的参考脉冲生成单元;
其中参考脉冲和回波信号是彼此分离的信号;以及
其中参考脉冲生成单元具有专用的第一采样混合器(206)或者专用的振荡器(601)。
2.根据权利要求1所述的微波模块,还包括:
在回波信号单元中的第二采样混合器(207);以及
在参考脉冲生成单元中的第一分接器(202);
其中第二采样混合器(207)实施为用于将接收信号转换成第一中频信号形式的回波信号;
其中第一分接器(202)被实施为用于从第一振荡器(101)与天线或者探针之间的用于发射信号的传输段(210)耦合输出参考信号;以及其中第一采样混合器(206)被实施为用于将耦合输出的参考信号转换成第二中频信号形式的参考脉冲。
3.根据权利要求1或者2所述的微波模块,还包括:
用于改变发射信号的发射功率的可调节的衰减装置(201);
其中可调节的衰减装置(201)设置在传输段(210)中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
功率分配器(205),用于将扫描脉冲分配到上述两个采样混合器(206,207)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
用于存储回波信号的第一存储器;以及
用于存储参考脉冲的、与第一存储器分离的第二存储器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的微波模块,
其中参考脉冲和回波信号存储在相同的存储器中;
其中回波信号在参考脉冲的位置上被屏蔽并且被参考脉冲替代。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的微波模块,还包括:
切换开关(301);
中频放大器(208);
其中切换开关(301)被实施为用于将回波信号和参考脉冲传输至中频放大器(208)。
8.根据权利要求7所述的微波模块,还包括:
级联放大器的两个晶体管(302,305);
其中转换开关(301)设置在两个晶体管(302,305)之间。
9.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
用于放大发射信号的第一放大器(203);
其中第一放大器(203)设置在传输段(210)中的第一分接器(202)之后。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的微波模块,还包括:
第二分接器(401);
其中第一放大器(203)设置在传输段(210)中的第一分接器(202)之前;以及
其中第二分接器(401)被实施为用于将扫描脉冲分配到两个采样混合器(206,207)上。
11.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
用于对耦合输出的参考信号进行整流的第一整流器(501);以及
用于对扫描脉冲进行整流的第二整流器(502);
其中两个整流器(501,502)分别设置在第一采样混合器(206)之前。
12.根据权利要求11所述的微波模块,其中整流器(501,502)实施为检测器。
13.根据权利要求1或者3至12中任一项所述的微波模块,还包括:
用于生成参考脉冲的第二振荡器(601);以及
用于使发射信号在其至天线或者探针的路径上延迟的延迟器(604)。
14.根据权利要求13所述的微波模块,其中延迟器(604)实施为多层印刷电路板中的简单线路。
15.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,其中分接器(202,401)实施为定向耦合器。
16.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,其中分接器(202,401)实施为混合耦合器。
17.一种用于确定罐中的料位的料位测量设备,该料位测量设备(900)包括:
根据权利要求1至15中任一项所述的微波模块。
18.一种应用,其中将根据权利要求1至16中任一项所述的微波模块用于料位测量。
19.一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的方法,该方法包括如下步骤:
提供第一中频信号形式的回波信号;
通过专用的第一采样混合器(206)或者专用的振荡器(601)生成第二中频信号形式的参考脉冲;
其中参考脉冲和回波信号是彼此分离的信号。

Claims (19)

1.一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的微波模块,该微波模块包括:
用于提供回波信号的回波信号单元;
用于生成参考脉冲的参考脉冲生成单元;
其中参考脉冲和回波信号是彼此分离的信号;以及
其中参考脉冲生成单元具有专用的第一采样混合器(206)或者专用的振荡器(601)。
2.根据权利要求1所述的微波模块,还包括:
在回波信号单元中的第二采样混合器(207);以及
在参考脉冲生成单元中的第一分接器(202);
其中第二采样混合器(207)实施为用于将接收信号转换成第一中频信号形式的回波信号;
其中第一分接器(202)被实施为用于从第一振荡器(101)与天线或者探针之间的用于发射信号的传输段(210)耦合输出参考信号;以及其中第一采样混合器(206)被实施为用于将耦合输出的参考信号转换成第二中频信号形式的参考脉冲。
3.根据权利要求1或者2所述的微波模块,还包括:
用于改变发射信号的发射功率的可调节的衰减装置(201);
其中可调节的衰减装置(201)设置在传输段(210)中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
功率分配器(205),用于将扫描脉冲分配到上述两个采样混合器(206,207)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
用于存储回波信号的第一存储器;以及
用于存储参考脉冲的、与第一存储器分离的第二存储器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的微波模块,
其中参考脉冲和回波信号存储在相同的存储器中;
其中回波信号在参考脉冲的位置上被屏蔽并且被参考脉冲替代。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的微波模块,还包括:
切换开关(301);
中频放大器(208);
其中切换开关(301)被实施为用于将回波信号和参考脉冲传输至中频放大器(208)。
8.根据权利要求7所述的微波模块,还包括:
级联放大器的两个晶体管(302,305);
其中转换开关(301)设置在两个晶体管(302,305)之间。
9.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
用于放大发射信号的第一放大器(203);
其中第一放大器(203)设置在传输段(210)中的第一分接器(202)之后。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的微波模块,还包括:
第二分接器(401);
其中第一放大器(203)设置在传输段(210)中的第一分接器(202)之前;以及
其中第二分接器(401)被实施为用于将扫描脉冲分配到两个采样混合器(206,207)上。
11.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,还包括:
用于对耦合输出的参考信号进行整流的第一整流器(501);以及
用于对扫描脉冲进行整流的第二整流器(502);
其中两个整流器(501,502)分别设置在第一采样混合器(206)之前。
12.根据权利要求11所述的微波模块,其中整流器(501,502)实施为检测器。
13.根据权利要求1或者3至12中任一项所述的微波模块,还包括:
用于生成参考脉冲的第二振荡器(601);以及
用于使发射信号在其至天线或者探针的路径上延迟的延迟器(604)。
14.根据权利要求13所述的微波模块,其中延迟器(604)实施为多层印刷电路板中的简单线路。
15.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,其中分接器(202,401)实施为定向耦合器。
16.根据上述权利要求中任一项所述的微波模块,其中分接器(202,401)实施为混合耦合器。
17.一种用于确定罐中的料位的料位测量设备,该料位测量设备(900)包括:
根据权利要求1至15中任一项所述的微波模块。
18.一种应用,其中将根据权利要求1至16中任一项所述的微波模块用于料位测量。
19.一种用于为料位测量设备独立地生成参考脉冲的方法,该方法包括如下步骤:
提供回波信号;
通过专用的第一采样混合器(206)或者专用的振荡器(601)生成参考脉冲;
其中参考脉冲和回波信号是彼此分离的信号。
CN200780027937.6A 2006-07-26 2007-07-19 在料位雷达测量设备中的独立的参考脉冲生成 Active CN101495840B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410418553.9A CN104236674B (zh) 2006-07-26 2007-07-19 生成参考脉冲的微波模块及方法和应用以及料位测量设备

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83352506P 2006-07-26 2006-07-26
DE102006034554.1 2006-07-26
US60/833,525 2006-07-26
DE102006034554A DE102006034554A1 (de) 2006-07-26 2006-07-26 Unabhängige Referenzpulserzeugung
PCT/EP2007/006450 WO2008012029A1 (de) 2006-07-26 2007-07-19 Unabhängige referenzpulserzeugung in einem füllstandsradar

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410418553.9A Division CN104236674B (zh) 2006-07-26 2007-07-19 生成参考脉冲的微波模块及方法和应用以及料位测量设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101495840A true CN101495840A (zh) 2009-07-29
CN101495840B CN101495840B (zh) 2015-11-25

Family

ID=38859297

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410418553.9A Active CN104236674B (zh) 2006-07-26 2007-07-19 生成参考脉冲的微波模块及方法和应用以及料位测量设备
CN200780027937.6A Active CN101495840B (zh) 2006-07-26 2007-07-19 在料位雷达测量设备中的独立的参考脉冲生成

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410418553.9A Active CN104236674B (zh) 2006-07-26 2007-07-19 生成参考脉冲的微波模块及方法和应用以及料位测量设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7710125B2 (zh)
EP (1) EP2044398B1 (zh)
CN (2) CN104236674B (zh)
DE (1) DE102006034554A1 (zh)
WO (1) WO2008012029A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102759389A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 具有高阶谐波调节的脉冲化雷达电平计量系统
CN104034392A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 使用具有不同频率步阶的发送信号的填充物位确定
CN104272065A (zh) * 2012-05-03 2015-01-07 Vega格里沙贝两合公司 通过测量灵敏度时间控制滤波函数进行的误差补偿
CN109297564A (zh) * 2017-07-25 2019-02-01 Vega格里沙贝两合公司 雷达料位测量装置及雷达料位测量装置的操作方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8044844B2 (en) * 2009-12-14 2011-10-25 Rosemount Tank Radar Ab Pulsed radar level gauge system and method for energy efficient filling level determination
US8914068B2 (en) * 2010-03-04 2014-12-16 Mitsubishi Electric Corporation Array antenna apparatus
US9103764B2 (en) 2010-05-18 2015-08-11 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for determining the time-of-flight of an acoustic signal
US8639462B2 (en) 2010-05-18 2014-01-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for determining the time-of-flight of a signal
EP2444818B1 (en) * 2010-10-19 2013-04-03 Siemens Aktiengesellschaft A pulse-echo ranging system and method
EP2775273B1 (de) 2013-03-08 2020-11-04 VEGA Grieshaber KG Multi-System-Radar für die Füllstandmessung
CN103674170B (zh) * 2013-12-17 2018-03-27 重庆川仪自动化股份有限公司 一种导波雷达液位计
DE102013114735A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg PRF-Frequenzgenerator für ein Füllstandsmessgerät
DE102014107249A1 (de) * 2014-05-22 2015-11-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit einer Radarvorrichtung
EP3029433A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-08 Honeywell International Inc. Diagnostic signal to annunciate primary seal failure in a level transmitter
US9618617B2 (en) * 2015-03-20 2017-04-11 Honeywell International Inc. Level measurement using correlation between a pair of secondary reference signals
DE102016103740B3 (de) 2016-03-02 2017-05-04 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Verfahren zur Messung des Füllstands eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes mittels Terahertz-Pulsen
CN105956322B (zh) * 2016-05-20 2019-06-04 硅谷数模半导体(北京)有限公司 数字电路的工艺角检测装置和方法
CN107607519B (zh) * 2017-08-27 2020-10-02 南京理工大学 用于微波光谱仪信号采集的多脉冲自由衰减方法
US11193809B2 (en) 2019-04-01 2021-12-07 Abb Schweiz Ag Expert control systems and methods for level measurement
US11079473B2 (en) 2019-04-01 2021-08-03 Abb Schweiz Ag Timing control circuit for guided wave radar level transmitter
US11415451B2 (en) 2019-04-01 2022-08-16 Abb Schweiz Ag High and/or low energy system coupler
CN113710994A (zh) * 2019-04-26 2021-11-26 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 具有改进的对信号干扰的抵抗的脉冲雷达物位计
CN111624673B (zh) * 2020-04-24 2023-12-05 博微太赫兹信息科技有限公司 一种采用压缩感知码分复用的人体安检系统
CN111624672A (zh) * 2020-04-24 2020-09-04 博微太赫兹信息科技有限公司 一种基于频分复用技术的人体安检系统
DE102021120821B4 (de) 2021-08-10 2023-05-17 Krohne S. A. S. Verfahren zur Erhöhung einer Qualität von abgetasteten Empfangssignalen und Messgerät zur Zeitbereichsreflektometrie

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3422428A (en) * 1953-09-15 1969-01-14 Gen Electric Moving-target-responsive radar system
NL123908C (zh) * 1960-10-28
US6225943B1 (en) * 1978-05-01 2001-05-01 Raytheon Company Method of operating pulse radar
US5675259A (en) * 1995-09-14 1997-10-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for measuring fluid flow
US5898308A (en) * 1997-09-26 1999-04-27 Teleflex Incorporated Time-based method and device for determining the dielectric constant of a fluid
EP0955527B1 (de) 1998-05-05 2007-06-27 Endress + Hauser GmbH + Co. KG Mit Mikrowellen arbeitendes Füllstandsmessgerät
US6504793B2 (en) * 2000-09-11 2003-01-07 Vega Grieshaber Kg Method and device for range measurement
EP1235059A1 (de) * 2001-02-14 2002-08-28 Endress + Hauser GmbH + Co. KG Mit Mikrowellen arbeitendes Füllstandsmessgerät
EP1562051B1 (en) * 2004-02-04 2012-08-29 VEGA Grieshaber KG Method for determining a level of material with a two-wire radar sensor
US7098843B2 (en) * 2004-05-27 2006-08-29 Saab Rosemount Tank Radar Ab Automatic sensitivity control for radar level gauges
DE102005057053A1 (de) 2005-11-30 2007-05-31 Vega Grieshaber Kg Referenzpulserzeugung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102759389A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 具有高阶谐波调节的脉冲化雷达电平计量系统
CN102759389B (zh) * 2011-04-29 2016-07-06 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 具有高阶谐波调节的脉冲化雷达物位计量系统
CN104272065A (zh) * 2012-05-03 2015-01-07 Vega格里沙贝两合公司 通过测量灵敏度时间控制滤波函数进行的误差补偿
US9719831B2 (en) 2012-05-03 2017-08-01 Vera Grieshaber Kg Error compensation by measurement of the STC filter function
CN104272065B (zh) * 2012-05-03 2018-11-30 Vega格里沙贝两合公司 通过测量灵敏度时间控制滤波函数进行的误差补偿
CN104034392A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 使用具有不同频率步阶的发送信号的填充物位确定
CN109297564A (zh) * 2017-07-25 2019-02-01 Vega格里沙贝两合公司 雷达料位测量装置及雷达料位测量装置的操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2044398B1 (de) 2020-09-09
WO2008012029A8 (de) 2008-08-14
EP2044398A1 (de) 2009-04-08
US7710125B2 (en) 2010-05-04
CN104236674A (zh) 2014-12-24
DE102006034554A1 (de) 2008-01-31
CN101495840B (zh) 2015-11-25
WO2008012029A1 (de) 2008-01-31
US20080024145A1 (en) 2008-01-31
CN104236674B (zh) 2018-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101495840B (zh) 在料位雷达测量设备中的独立的参考脉冲生成
CN101639534B (zh) 脉冲雷达测距系统
US7889120B2 (en) Pulsed radar level detection system using pulse dithering to eliminate inaccuracies caused by tank rattle
US7639176B2 (en) Reference pulse generation
CN101014875B (zh) 具有用于选择发射器或接收器模式的开关的雷达液位仪
US7482971B2 (en) Time-of-flight-ranging system and method for calibrating such a system
CN102159924B (zh) 利用微波工作的料位测量仪
CN100354648C (zh) 用于多元静态近距离雷达测量的方法和装置
CN103389143B (zh) 具有mcu 定时电路的雷达物位计
CN202614331U (zh) 使用微波确定到料箱中的产品表面的距离的料位计
CN202393457U (zh) 用于使用电磁脉冲确定离开表面的距离的设备
US7710314B2 (en) Pulse radar ranging system
EP3077777B1 (en) Multi-mode pulsed radar providing automatic transmit pulse signal control
US7919969B2 (en) Network analyzer comprising a switchable measuring bridge
US6504793B2 (en) Method and device for range measurement
WO2015118024A1 (en) Radar level gauge system with multiple receiver branches
WO2009148397A1 (en) High sensitivity frequency modulated radar level gauge system
CN101322016B (zh) 料位雷达频率转换器
US20070222668A1 (en) Wave Guide Adapter with Decoupling Member for Planar Wave Guide Couplings
US20080024354A1 (en) Filling level radar frequency converter
US7633434B2 (en) Pulse radar system with a signal integration device having a sample and hold circuit
JP2004294449A (ja) レーダー原理に基づいて電磁波によって距離測定するための距離測定機器
CN106560678B (zh) 一种采样器和传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant