CN101577359A - 密封天线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为密封天线系统。本发明描述了一种包括封闭体(103，104，203，204)和增大物(101，201)的适配设备(100，200)。封闭体包括生成的表面(102，107，211，212)，其中生成的表面(102，107，211，212)适用于建立与波导管(302，402)的外部导体的接触。增大物(101，201)布置在生成的表面(102，107)上，其中增大物(101，201)被适配成使得增大物(101，201)从封闭体(103，104，203，204)的生成的表面(102，107，211，212)以可预定的间隔(w)隔开短路。
Description
相关申请的引用
本申请要求2008年5月8日申请的美国临时专利申请第61/051,402号的申请日以及2008年5月8日申请的欧洲专利申请第EP 08 155 923.9号的申请日的权益，这两个申请的公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及测量技术的领域，具体地涉及填充水平测量技术、压力测量技术和限制水平测量技术。具体地，本发明涉及适配设备、天线装备、测量装置和用于封闭或密封波导管(Wellenleiter)的方法。
背景技术
波导管可以被实现为空心导体或波道。在空心导体中，以可以引起电磁波的方式进行激励，这使得可以传送信息。
文件US 5,872,494描述了一种波导管组件，该波导管组件包括：第一波导管部分，其具有第一波导管孔；以及第二波导管部分，其附着到第一波导管部分，并且包括与第一波导管孔轴向对准的第二波导管孔。进而，该波导管组件包括机械障，其具有布置第一波导管部分中的第一轴部分、布置在第二波导管部分中的第二轴部分和布置在处理密封腔中的上升环形肩，其中，上升环形肩具有从轴部分的外径向外径向延伸大约λG/2的宽度，并且具有在第一和第二波导管部分之间径向延伸大约1/4λG的高度。
进而，可以知道具有被径向密封的适配设备的天线系统。
需要提供对波导管的有效封闭。
发明内容
根据本发明的示例性实施例，可以产生适配设备、天线装备、测量装置和用于封闭波导管的方法。
适配设备可以包括适配锥体。适配锥体也可以被称为封闭设备或封闭体。适配锥体例如可以由PTFE(聚四氟乙烯)制成，在该PTFE上可以附着径向增大物或扩展部分。如果适配锥体不包括增大物，则适配锥体独自可以被称为适配设备。还可以形成这种径向增大物，使得基本上通过形成径向增大物来实现密封效果。通过这种形成，可以避免使用另外的密封元件或另外的密封装置如O形环。一个槽或多个槽或者至少凹槽可以提供在径向增大物上作为形成或形成物，由此可实现密封效果。
适配设备或适配元件可以用于基本上封闭波导管的开口或孔，并且与此同时以这样的方式适配具有适配设备的波导管装备的频率响应或频率特性：对于可预定的频率而言该装备可以具有低衰减，并且对于这个波长可以基本上仅反射一部分的波，该部分可以尽可能地小。
可以径向附着到适配锥体的径向增大物的另外的密封元件可以增加密封效果。这个密封元件也可以被指示为密封环或密封装置。可想象的密封元件可以是O形环、平密封物、波密封物或组合密封物(金属-塑料)。
“径向密封”可以指示这样的密封，其可以布置在沿着待封闭部分半径的圆柱或锥体的外部，亦即布置在生成的表面、外表面或侧面(
)上。作为替换，径向密封可以布置在待密封部分的加深槽中。径向密封从而可以指示这样的密封，其可以在沿着待密封部分半径的圆柱或锥体的外部发生。
“轴向密封”可以指示这样的密封，其可以布置在径向增大物上。换言之，轴向密封可以指示这样的密封，其可以在径向增大物上发生。在径向增大物上，密封然后可以附着在一侧或两侧的轴向方向上。轴向密封可以沿着电磁波的传播方向发生，亦即，轴向密封可以安置在径向增大物前面或后面的电磁波传播方向上。
或者换言之，轴向布置的密封可以防止这样的物质流，该物质流将会在适配设备的径向方向上移动，亦即在与适配设备的纵轴垂直的方向上移动。
径向布置的密封可以防止这样的物质流，该物质流将会与适配设备的纵轴平行地移动。
使用轴向布置的密封环、亦即轴向密封，能够提供一种波导管，特别是能够提供一种用于填充水平雷达的天线系统，在所述波导管或所述天线系统中，密封环以小的设计为其特征，并且其中密封环可以适合于密封波导管。进而，密封环可以包括很少影响电信号、尤其是电磁波。换言之，密封环可以对电磁波具有低衰减。
适配设备的径向增大物、肩或套环可以被称为“HF扼止”(高频扼止)。适配设备可以包括有角的、有边的或椭圆形的形式。
根据本发明的一个方面，可以产生一种适配设备，该适配设备可以包括封闭体和增大物，其中封闭体可以包括生成的表面，该表面可以适用于建立与波导管外部导体的接触。增大物可以布置在生成的表面上，并且可以在短路和封闭体的生成的表面之间形成可预定的间隔。
根据本发明的进一步的方面，可以产生一种天线装备，该天线装备可以包括根据本发明的空心导体、天线角和适配设备。适配设备可以布置在空心导体和天线角之间。
适配设备布置在空心导体和天线角之间指的是适配设备可以以这样的方式布置：适配设备的一部分可以凸出到天线角中，而适配设备的另一部分则可以凸出到空心导体中。
根据本发明的进一步的方面，可以提供一种测量装置，该测量装置可以包括根据本发明的天线装备。
根据本发明的进一步的方面，可以产生一种用于封闭波导管的方法。在这种方法中，封闭体可以以这样的方式布置在波导管中：封闭体的生成的表面可以建立与波导管的外部导体的接触。进而，可以在封闭体的生成的表面上布置增大物。通过这种增大物，短路可以与生成的表面隔开一定距离，亦即，短路可以与生成的表面保持一定距离。
可以从增大物转换到生成的表面的短路可以通过空心导体的外部导体来形成，其可以连续地、亦即在没有中断或没有间隙的情况下包围增大物。
短路可以与增大物相接触。由于短路可以与增大物隔开，所以增大物可以以这样的方式来设计：增大物可以基本上与短路隔开，而没有对增大物施加任何机械压力。
短路可以形成或建立在空心导体的外部导体中，并且在具体选择间隔的情况下，例如在选择可以在波导管中传送或实施的波的半波长的倍数的情况下，短路可以被转换成封闭体的生成的表面上的短路。短路还可以与生成的表面隔开λ/2的距离。这意味着增大物可以与生成的表面以λ/2或λ/2倍数的距离保持短路。
换言之，短路可以形成在空心导体的外部导体中。短路可以是对HF明显的短路。在具体选择间隔的情况下，例如在选择可以在波导管中传送的波的半波长的倍数的情况下，短路可以被转换成封闭体的生成的表面上的明显短路。
封闭体可以锥形地形成或者柱形地形成，并且可以使两个空间之间的机械分离成为可能。例如，封闭体可以机械分离容器的内部空间与容器的外部空间。以这种方式，例如可以防止两个空间之间的物质或材料的扩散。
短路可以以连续的方式包围封闭体、尤其是增大物。换言之，这意味着增大物附近的波导管基本上不包括间隙，并且特别地波导管由单片制成。例如，波导管可以是一块导体材料如金属。
波导管可以被设计成空心导体或波道。波导管还可以包括天线角。借助于波导管，电磁波可以被馈送或导向储蓄器或容器的内部空间。如果容器的内部空间中的状况不同于外部空间中的状况，则可以借助于适配设备维持状况的分离。
例如，可以基本上维持物质在容器的内部空间和容器的外部空间之间的浓度差。腐蚀性液体或气体能够与外部空间隔离，或者能够维持容器的内部空间和外部空间的不同压力。进而，可以遵守防爆规范或指南。
增大物可以被设计成径向增大物，亦即，增大物可以基本上与适配设备的纵轴成直角地延伸。作为适配设备的小尺度的结果，径向增大物上的空间可能不足以在波导管中的相应要被密封的位置处容纳一个、两个或更多个密封物。
适配设备可以在波导管中就位。增大物使得可以在适配设备没有显著干扰空心导体中的波传播的情况下，增加诸如O形环之类的密封物可以附着的区域或表面。
为此目的，适配设备可以将增大物的末端处的对HF明显的短路转换成适配设备的生成的表面处的短路。这样一来，电磁波就不会“看到”密封物所附着到的增大物。为了尽可能低地保持转换位置处的反射，可以在适配设备上布置阻抗转换器。锥体的尖或锥体的峰可以是阻抗转换器的一个实施例。在例子中，阻抗转换器可以被实现为锥体的尖。实现为锥体的尖可以减少从空心导体中的物质例如空气转换到适配设备的物质例如PTFE时的反射。
例如，必须由波导管传送的波长可以是在PTFE(聚四氟乙烯)中以79GHz在W波段中的2.62mm。径向量度可以是λ/2倍数的增大物或套环可以在锥体上、亦即在锥形或柱形适配设备的生成的表面上宽于1.31mm。径向量度可以基本上与适配设备的纵轴成直角。为了在波导管的轴向方向上进行密封而可以布置在套环的前面或后面的O形环可以容易地附着，并且可以根据高频技术的规则(亦即以HF技术的方式)减少对高频波传播的干扰影响。
为了实现可预定的密封效果，可以改变O形环的塞绳厚度(Schnurstaerke)。“塞绳厚度”指的是O形环的填充以物质或材料的部分的直径。
与径向布置O形环相比，将O形环轴向布置在增大物上可以简化O形环的安装。通过轴向布置或轴向安装O形环，可以防止的是：O形环可能被拉开得太远或太宽，直到O形环可以被安装为止。
进而，轴向安装O形环可以防止O形环必须被选择以便相对于空心导体为大。这可以防止HF波的信号路径被密封干扰，并且可以防止干扰反射发生。
W波段可以是从75至110GHz(千兆赫)延伸的电磁波谱的范围。
可以以其传送电磁波的频率可以被解释为频带。例如，79GHz的传送频率意味着电磁波可以以79GHz的中心频率传送，并且可以包括中心频率周围例如±2GHz的带宽。频带可以是频率的范围。
本说明书中中指示λ、λ/2或λ/4的信息可以假定与频带的中心频率相关，尤其是相关于可以与这个中心频率相关联的波长。
还可以想象的是，适配设备可以适合于在K波段、亦即从23GHz至27GHz中使用。
根据本发明的进一步的方面，可以产生一种适配设备，其中短路可以通过适配设备来保持的间隔可以超过λ/2。换言之，间隔或距离可以大于λ/2。
在小的波长处，能够以这样的方式为适配设备制定尺寸：可以在增大物上布置密封例如O形环。在使用小波长的情况下，适配设备可以被制定尺寸，使得密封可以布置在增大物处。
根据本发明的进一步的方面，间隔可以是λ/2的整数倍。
可以与生成的表面保持隔开(所述间隔对应于λ/2的整数倍)的短路也可以被转换成生成的表面上的明显短路，像基本上可以对应于λ/2的间隔处的短路。λ/2的间隔的效果可以基本上对应于λ/2整数倍的间隔的效果。
根据本发明的另一个示例性实施例，可以在封闭体的生成的表面和增大物之间形成90°角。
封闭体的形状从而可以是柱形形状或矩形形状，它们可以布置在圆形空心导体中或矩形空心导体中。
根据本发明的还有另一个示例性实施例，可以在封闭体的生成的表面和增大物之间形成钝角。
封闭体的形状从而可以是锥形形状，其可以布置在任何期望横截面的空心导体中。
根据本发明的进一步的方面，可以产生一种适配设备，该适配设备包括密封物、密封或密封装备，其中，当从电磁波的传播的方向上来看时，密封物布置在增大物的前面和/或后面。
增大物可以表示用于密封物的附着选项。
根据本发明的进一步的方面，密封物可以对着增大物放置。
密封物、密封装备或O形环可以对着增大物放置。密封物从而可以与增大物相接触。作为这种接触的结果，可以增加密封效果。可以基本上抑制沿着适配设备纵轴方向上的增大物的物质流或材料流。
根据本发明的还有另一个方面，密封物可以对着生成的表面放置。
对着生成的表面放置的密封物可以基本上抑制沿着与适配设备的纵轴平行的方向上的生成的表面的材料流。
根据本发明的还有另一个方面，封闭体的生成的表面可以选自包括圆锥形表面、柱形表面、矩形表面和棱锥形表面的生成表面的组。
生成的表面的任何组合也是可以想象的。各种形状可以允许使封闭体适配波导管的形状。进而，形状可以基本上减少电磁波的反射。
根据本发明的另一个方面，非压缩状态或释放状态下的适配设备包括这样的径向增大物，该径向增大物的长度可以基本上为λ/2。
当增大物可以具有λ/2的长度时，增大物可以以λ/2的间隔或以λ/2的距离保持短路，即使短路的间隔会在没有增大物的情况下被外力放大或减少。增大物从而还可以充当维持λ/2的间隔的支撑物。增大物的长度还可以在安装的状态下为λ/2。作为这些措施的结果，能够更加精确地设置λ/2的间隔。
本发明的许多改进或进一步的改进已参考适配设备进行了描述。这些实施例也可以适用于天线装备、测量装置和用于封闭波导管的方法。
应当注意的是，本发明的不同方面参考了不同的主题进行描述。具体地，一些方面参考了设备类型的权利要求进行描述，而其它方面则参考了方法类型的权利要求进行描述。然而，本领域技术人员可以从上述描述和以下描述看出，除非另外说明，除了属于主题种类的特征的每种组合之外，涉及不同种类对象的特征的任何组合应当被认为公开。特别地，设备类型权利要求的特征与方法类型权利要求的特征的组合也被公开。
根据本发明的进一步的方面，可以从包括以下的测量装置的组中选择测量装置：填充水平测量装置、流过测量装置、压力测量装置、雷达测量装置、基于制导微波原理的测量装置、以脉冲模式操作或者作为FMCW(调频连续波)装置操作的填充水平雷达、延迟测量装置以及过渡时间测量装置(
)。
借助于轴向布置的密封环，可以建立用于填充水平雷达的天线系统或天线装备，所述天线系统或天线装备尽管设计紧致并且尺度小，但是它们结合了良好的密封特性和良好的电特性。
可以通过使用的电磁波的高频造成小的设计。
考虑到电特性，可以实现与具有径向附着的O形环的那些相比更低的回波振幅的性能损失。进而，对“天线振铃”(Antennenklingeln)或“振铃”的任何趋势都可以为低，因为密封环可以布置在电磁波的直接信号路径外部，并从而可以减少密封环的材料特性或材料性质的影响。“振铃”基本上由密封环上的不希望的反射造成，但是它例如可以已经在天线之内的转换位置处出现(例如在PTFE尖和空气HL(空气空心导体)之间)。天线振铃可以是由天线末端处的反射造成的干扰。
不必使用特殊的材料用于空心导体和适配锥体，相反地，例如可以使用常用的材料如钢和PTFE。空心导体和适配锥体从而可以作为转动部件简单地并且经济地生产。由于适配锥体的实用构造，可以使用商业上可用的任何材料的密封环。安装根据本发明的天线装备可以很容易，并且能够在没有特殊工具(例如冲压工具)的情况下进行。
附图说明
下面，参考附图来描述本发明的有益示例性实施例。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的适配设备的侧视图。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的进一步的适配设备的侧视图。
图3示出了根据本发明的示例性实施例的具有图2的适配设备的天线装备的纵截面图。
图4示出了根据本发明的示例性实施例的具有图1的适配设备的天线装备的纵截面图。
图5示出了根据本发明的示例性实施例的图4的天线装备的透视图。
图6示出了根据本发明的示例性实施例的具有图2的适配设备的进一步的天线设备的纵截面图。
图7示出了根据本发明的示例性实施例的天线装备，其中，适配元件的套环被压到了天线角的凸缘上。
图8示出了根据本发明的示例性实施例的图7的天线装备，其中，在适配元件的套环和天线角的凸缘之间布置盘。
具体实施方式
附图中的示图是示意性的或示范性的，而不是按比例绘制。在图1-8的以下描述中，相同的标号用于相同或相应的要素。
图1示出了适配设备100的侧视图。适配设备100不仅适用于分隔两个空间、亦即容器的内部空间和外部空间，适配设备100还适用于对电磁波产生很少影响。由于如果适配设备100包括圆锥形末端或锥形末端则可实现对电磁波、尤其是对高频电磁波(HF波)的很少影响，所以适配设备100也被称为适配锥体100。
适配设备100可以是例如由PTFE制成的旋转对称的转动部件。在旋转对称的情况下，旋转轴可以平行于适配设备100的纵轴。适配设备100进一步包括第一锥形末端103和第二锥形末端104。这两个锥形末端布置在具有基座或基座区域的圆形套环101上、环形增大物101上或圆形凸缘101上，其中在单件生产的情况下，基座不再可识别。
第一锥形末端103和第二锥形末端104例如形成封闭体。
增大物101是HF扼止101，并且使用增大物101以便在轴向方向上附着或安装密封物。借助于轴向密封物，可以增加增大物101独自可以实现的小的密封效果。
换言之，增大物101基本上阻塞了液体沿着两个锥形末端103、104的生成的表面102、107的流动。为了防止液体能够绕过增大物散开，在增大物101上的轴向方向上布置密封物。特别地，为了在增大物101上对密封物进行密封，例如布置O形环。然而在图1中没有示出该密封物。
增大物101可以增加密封物所附着的区域。在安装的状态下，密封物可以抵达增大物和波导管或波导管的外部导体之间。如果密封物被增大物101和波导管之间的压力所堵塞，则可以增加密封物的密封效果。
两个锥形形状的末端103、104的基座直接从增大物101继续。亦即，两个锥形末端103、104的基座直接连接到增大物101。与适配设备100的纵轴成直角地布置增大物。这样一来，就在锥形末端103、104和增大物101之间形成各自的角105、106，所述角105、106超过90°，亦即为钝角。
为了增加密封效果，在套环101前面或后面的轴向方向上，可以与套环101紧密配合地布置密封环如O形环。换言之，可以布置密封以便紧密地对着套环101放置。
增大物101与第一锥形末端103基座最外面的生成的表面具有大于λ/2的间隔w、距离w或长度w。这里，λ指示电磁波的波长，该电磁波与液体一样也基本上平行于适配设备的对称轴传播。长度w可以是λ/2的任意倍数。取决于观察增大物101的观察方向，增大物的量度w可以指示宽度w或长度w。在垂直于适配设备100的纵轴的方向上，增大物101可以具有长度w。当从纵向方向来看时，增大物101可以具有宽度w。
在这个布置中，宽度w、长度w或半径w可以被选择，以使得对HF的明显短路(所述明显短路位于增大物101的末端，所述末端距离适配设备的纵轴最远)被转换到第一锥形形状末端103的最外生成表面上的或者一般地封闭体的最外生成表面上的明显短路。作为这种转换的结果，可以产生基本上无干扰的电磁波传播，因为相应频带中的或者相应中心频率处的HF扼止101实际上基本不可见，或者对于HF不可见，并从而基本上不造成干扰，或者作为反射的结果至少仅有很少的干扰。
增大物101在轴向方向上相对于适配设备纵轴的厚度h为λ/4或非常接近于λ/4的值(λ/4±10％，亦即从0.9λ/4至1.1λ/4)。其它值例如3λ/4或者另外的其它值是可想象的，然而某种干扰可能会以反射和/或衰减的形式发生。增大物101的形状可以是环形、矩形、多边形或椭圆形。
作为替换，第一锥形形状的末端103或第二锥形形状的末端104可以是棱锥形的。如果适配设备100用于矩形空心导体，则第一锥形形状的末端的基座区域和第二锥形形状的末端的基座区域可以对应于矩形空心导体的形状。尺度可以取决于波长λ。在圆形空心导体的情况下，基座区域或封闭体102、107可以是圆的。
在根据图1的布置中，以这样的方式使适配设备100成形：适配设备100从HF技术的角度基本上不产生干扰，并且天线系统仍然可以有效地密封。作为呈套环101形式的适配设备的增大物101的结果，在所述套环101处进行密封，以便密封基本上不在实际的信号路径中产生干扰。换言之，S参数S11、亦即反射衰减或回流衰减可以具有低的值。
从第一锥形形状末端103的尖或峰到第一锥形形状末端103的基座的间隔小于从第二锥形形状末端104的尖或峰到第二锥形形状末端104的基座的间隔。因此，第一锥形形状末端103的尖处的角比第二锥形形状末端104的尖处的角更钝。
根据本发明的适配设备100还使得天线系统在没有显著影响HF的情况下，甚至在W波段中被有效密封。
增大物101不限于λ/2；代替地它可以超过λ/2。增大物例如还可以是λ/2的倍数。
图2示出了进一步的适配设备200。考虑到适配锥体200或适配设备200，图1的适配锥体100的描述基本上适用。适配锥体200也包括第一锥形形状的末端203和第二锥形形状的末端204。同样可以认出凸缘201、增大物201、肩201或套环201，其布置在两个锥形形状的末端203、204之间。
与图1形成对照，从图2中另外可以看出，在凸缘201和第一锥形形状的末端203之间布置了封闭体的第一柱形区域207。进而可以看出，在第二锥形形状的末端204和凸缘201之间布置了封闭体的第二柱形区域208。换言之，这表明在每种情况下，封闭体都包括柱形区域207、208和锥形形状的末端203、204。
封闭体被设计为固体。
在第一柱形区域207的生成的表面211和增大物201之间，可以看到第一直角205。在第二柱形区域208的生成的表面212和增大物201之间，可以看到第二直角206。
增大物201沿着长度w或者跨越宽度w延伸，其为λ/2或λ/2的倍数。
第一柱形区域207的生成的表面211的形状和第二柱形区域208的生成的表面212的形状可以适配于空心导体的形状。进而，第一柱形区域207的生成的表面211的形状和第二柱形区域208的生成的表面212的形状可以适配于第一锥形形状的末端203的基座的形状。这样一来，第一锥形形状的末端203的生成的表面209和第一柱形区域207的生成的表面之间的基本上连续的过渡，以及第二锥形形状的末端204的生成的表面210和第二柱形区域208的生成的表面之间的基本上连续的过渡，就成为可能。
第一柱形区域207或第二柱形区域208可以彼此独立地是有规则的柱形或者圆柱形或矩形柱形。
第一柱形区域207长于第二柱形区域208。
适配设备100以及适配设备200可以配置成一个部件、单个部件或几个部件。在单个部件构造的情况下，适配设备100、200例如被生产为转动部件或注入部件。
在两个部件构造的情况下，沿着与适配设备100、200的纵轴垂直的分隔面分隔或切开两个半个。在这种布置中，分隔面可以延伸通过增大物101、201，可以位于增大物101、201和第一锥形形状的末端103、203之间，或者可以位于增大物101、201和第二锥形形状的末端104、204之间。
图3示出了通过具有图2的适配设备200的天线装备302进行的纵向切割。图3示出了将适配锥体200置于天线系统302中的方式。
天线系统302或天线装备302包括空心导体300和天线角301。天线角301包括漏斗形状的增大物。天线角301可以包括矩形或圆形横截面。空心导体300、具体地即空心导体的外部导体300、天线角301和适配设备200可以旋转对称地放置。相关的对称轴平行于适配设备200的纵轴延伸，并且基本上确定了电磁波的传播方向。
一般而言，在本说明书中，术语“传播方向”指的是波的方向，该方向指向材料或物品，其中到物品的距离将要被测量。反射波可以在与这个方向相反的方向上传播。在图3中，传播方向用箭头305指示。
天线角301和空心导体300两者都填充以空气。然而，任何希望的材料、特别是任何希望的介质材料都可以用于填充。
适配装置200或适配设备200尤其是借助于增大物201并且借助于封闭体基本上阻塞了天线角301和空心导体300之间的连接被液体所渗透。第一锥形形状的末端203凸出到空心导体300中，而第二锥形形状的末端204则凸出到天线角301中。适配设备200的形状被适配，以使得在将适配装置200布置在天线装备302中的情况下，反射尽可能低地发生，亦即，S11值或S11波参数尽可能低，同时套环201的宽度w或从封闭体的生成的表面211、212测量的套环的宽度w具有λ/2的倍数。S参数S11的值的一个例子是-20dB。以这个值，基本上只有百分之一的输入功率会被反射回去。
用公式表达，这意味着w＝nλ/2；n＝2，3，4，5，6，...或者w＝nλ/2；n＝1，2，3，4，5，6，...
套环宽度w、亦即增大物101、201的径向扩展可以超过λ/2。具体地，套环宽度w也可以是λ/2的倍数。增大物201、101也可以被称为径向增大物。在轴向方向上，径向增大物具有厚度h。径向增大物的厚度h可以在λ/4的范围内。
因为扩散密度的原因，例如可能有必要选择套环101、201的厚度以便它厚于λ/4，其中要注意的是S11参数仍然在可预定的最大值之下。
一个或多个密封环303、304可以安装在套环101、201、增大物101、201或HF扼止101、201的前面或后面。还可以想象的是，将单个密封物303、304或几个密封物303、304安装在扩展部分201的前面或后面。
任何常用类型的密封物对于密封而言都是可想象的，例如一个、单个、两个或几个O形环。例如，O形环还可以布置在锥形末端102、107、209、210之一中的切口中、第一柱形区域207上的切口中和/或第二柱形区域208上的切口中。切口例如可以设计成槽、收缩或凹口。
图4示出了具有来自图1的适配设备100或适配锥体100的天线装备402的纵截面图。
波传播方向或纵轴方向用箭头404指示。
类似于图3，在图4中，适配设备100布置在空心导体400和天线角401之间。
较长的第二锥形形状的末端107凸出到漏斗形状的天线角401中，而较短的第一锥形末端102则凸出到空心导体400中。
空心导体400和天线角401填充以空气；然而它们可以填充以任何希望的介质材料。在空心导体400、具体地即空心导体的外部导体400和天线角401之间，可以形成间隙405。这个间隙可以便于或者可以易于天线装备402的安装和拆卸，用于装配和拆卸适配设备100。然而，在安装的状态下间隙405可以如此地小，以至于可以出现基本上对可预定频率的电磁波而言的短路。
天线装备302、402以这样的方式在安装的状态下布置在容器的外壁上：漏斗形状的天线角401凸出到容器的内部中，而空心导体300、400则从容器凸出，以便进一步的导体、具体地即进一步的空心导体可以连接到空心导体300、400。这个进一步的导体例如可以用于将波馈送到空心导体，或者可以用作HF注入(HF Einkopplung)或输入耦合。
微波模块的HF信号被耦合或注入到空心导体中。通常，空心导体以基本方式被激励，以便基本上只有一种方式能够传播。亦即，基本上只有单个方式能够传播。在圆形空心导体的情况下，这是H11方式。
第一柱形区域207的横截面积或第二柱形区域208的横截面积或第一锥形形状的末端103、203的基座面积或基座或第二锥形形状的末端104、204的基座面积或基座表面与空心导体300、400的尺度对准。横截面积或基座面积从而取决于将要在空心导体300、400中传输的波长λ。
图5示出了根据本发明的示例性实施例的图4的天线装备的透视图。该示图示出了漏斗形状的天线角401的生成的表面可以被看出形成了空心导体400的延续部分。
天线装备402可以被认为是波导管。波导管可以包括天线角401和空心导体400。
图5还示出可以看到密封环403在增大物101上的轴向布置。坐标系统500示出适配设备100的纵轴在z方向上延伸通过适配设备的尖。在这个示图中，z轴还指示适配设备纵轴的方向。
图6示出了具有图2的适配设备200的进一步的天线装备602的纵截面图。类似于图3，适配设备200被示出布置在空心导体300和天线角301中。在增大物201上的同一侧布置第一密封环600和第二密封环601。
为了布置第一密封环600，在空心导体的外部导体300中安装矩形凹口或槽，其包括比第一密封环600的塞绳厚度小的尺度，以便第一密封环600被挤压。同样地，在第二密封环601周围，在空心导体300中形成第二矩形凹口，所述凹口容纳第二密封环。
天线系统或天线装备302、402应当以这样的方式布置：它们包括良好的电迁移的阻抗匹配，例如连接线或HF馈送和空心导体300、400之间的迁移、空心导体300、400和天线301、401之间的迁移或者天线301、401和空气之间的迁移，以便获得尽可能低的干扰反射。
进而，应当以使容器对外基本上完全密封的方式来适配天线装备302、402。
随着频率增加(＞6GHz)，只能困难地满足关于天线装备的需求。在天线送入或天线输入耦合的适配锥体100、200上包括径向密封环的装备可以包括这些频率范围内的性能损失。造成性能损失或功率损失可能是因为，当增加频率时，机械部件如空心导体300、400、适配锥体100、200等的尺度逐渐变得更小。与此同时，密封环(O形环)304、303、403应当以这样的方式进行适配：它具有特殊的塞绳厚度，并从而确保可靠的密封。
不管更高频率区域中波长的减少，密封环的尺寸并且由此凹口(Einstich)的尺寸保持不变。作为更高频率区域中波长减少的结果，密封环304、303、403布置在其中的凹口或槽相对于适配锥体100、200的柱形207、208的直径已变得如此之大，以至于该凹口可能干扰电磁波的传播。取决于密封环的材料特性或材料性质，电磁波的回波振幅可以被衰减。进而，“振铃”、亦即不希望的反射可以使其自己被感受到。
密封环303、304、600、601轴向附着在其中的具有适配锥体100、200的空心导体300、400可以减少回波振幅或“振铃”的衰减。在轴向附着的O形环303、304、600、601中，具有其部分负电特性的O形环基本上处在电磁波的直接信号路径之外。
为了实施将密封环303、304、600、601布置在信号路径之外，可以使用适配锥体100、200的加厚部分101、201或增大物101、201。这个加宽部分的厚度h应当在λ/4的范围内。在加厚部分101、201的位置处，适配锥体100、200的半径增加w＝λ/2或λ/2的倍数。
图7示出了天线装备706，其中，适配元件701、具体地即适配元件701的套环708或布置在适配元件的套环708上的密封物703与天线角700的凸缘707压在一起。适配锥体701包括矩形的末端和尖的末端，其中矩形的末端适用于容纳HF输入耦合(高频输入耦合)705。
适配锥体701可以由具有介电性质的任何材料制成。布置在环形槽702中的密封环703可以包括密封环中常用的任何材料。例如，可以在密封环303、304、403、600、601、703的生产中使用合成橡胶。合成橡胶是弹性材料。然而作为轴向布置密封环的结果，可以使用例如由金属或FEP(聚全氟乙烯-丙烯树脂)包围的合成橡胶制成的非弹性密封环303、304、403、600、601、703或刚性密封环303、304、403、600、601、703等。
以这样的方式在空心导体中制造用于密封环703的凹口702或槽702：使用的O形环703近似位于加厚部分708的中部、具体地即加厚部分708(Verdickung)的长度w的中部，并且以这样的方式对着空心导体704的内部放置：密封环703朝向尾部(亦即在HF输入耦合705的方向上)密封。
在图7的天线装备706中，O形环703直接与天线角700的凸缘707压在一起。
图8示出了天线装备801，其中盘800布置在空心导体704和天线角700之间。与图7形成对照，在图8中存在可用的盘800。盘800布置在适配元件701的套环708和天线角700的凸缘707之间。
在天线装备801中，借助于附加的盘800如金属环800按压(verpresst)O形环703，所述盘800借助于埋头螺钉附着到空心导体704。换言之，通过由增大物708施加的压力将O形环703压到空心导体704的槽702中。增大物708的压力由盘800生成，该盘800借助于埋头螺钉(未在图8中示出)对着增大物708按压。以这种方式，适配锥体701被固定免于脱落。在改变天线角700期间，可以减少适配锥体701从空心导体704脱落的危险。
另外，应当指出的是，“包括”并不排除其它元件或步骤，并且“一”或“一个”并不排除多个。进而，应当指出的是，参考上述示例性实施例中之一描述的特性或步骤也可以结合上述其它示例性实施例的其它特性或步骤来使用。权利要求中的标号并不解释为限制。
Claims (13)
1.一种适配设备(100，200)，包括：
封闭体(103，104，203，204)；
增大物(101，201)；
其中所述封闭体包括生成的表面(102，107，211，212)，
其中所述生成的表面(102，107，211，212)适用于建立与波导管(302，402)的外部导体的接触，
其中所述增大物(101，201)布置在所述生成的表面(102，107)上，
其中所述增大物(101，201)被适配成使得所述增大物(101，201)从所述封闭体(103，104，203，204)的所述生成的表面(102，107，211，212)以可预定的间隔(w)隔开短路。
2.根据权利要求1所述的适配设备(100，200)，其中，所述间隔(w)超过λ/2。
3.根据权利要求2所述的适配设备(100，200)，其中，所述间隔(w)是λ/2的整数倍。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的适配设备(100，200)，其中，在所述封闭体的所述生成的表面(102，107，211，212)和所述增大物(101，201)之间形成90°的角(205，206)。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的适配设备(100，200)，其中，在所述封闭体的所述生成的表面(102，107，211，212)和所述增大物(101，201)之间形成钝角(105，106)。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的适配设备(100，200)，进一步包括密封物(303，304，403，600，601，702，703)，其中，所述密封物(303，304，403，600，601，702，703)布置在电磁波传播方向上的所述增大物(101，201)的前面和/或后面。
7.根据权利要求6所述的适配设备(100，200)，其中，所述密封物(303，304，403，600，601，702，703)布置成对着所述增大物(101，201)放置。
8.根据权利要求6或7所述的适配设备(100，200)，其中，所述密封物(303，304，403，600，601，702，703)布置成对着所述生成的表面放置。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的适配设备(100，200)，其中，所述封闭体的所述生成的表面(102，107，211，212)选自包括圆锥形表面、柱形表面、矩形表面和棱锥形表面的生成表面的组。
10.一种天线装备(302，304)，包括：
空心导体(300，400)；
天线角(301，401)；
根据权利要求1至9中任何一项所述的适配设备(100，200)；
其中，所述适配设备(100，200)布置在所述空心导体(300，400)和所述天线角(301，401)之间。
11.一种包括根据权利要求10所述的天线装备的测量装置。
12.根据权利要求11所述的测量装置，其中，所述测量装置选自包括以下的测量装置的组：填充水平测量装置、流过测量装置、压力测量装置、雷达测量装置、基于制导微波原理的测量装置、以及过渡时间测量装置。
13.一种用于封闭波导管的方法，包括：
在所述波导管(300，400，704)中布置封闭体(103，104，203，204)，使得所述封闭体的生成的表面(102，107，211，212)建立与所述波导管的外部导体的接触；
在所述封闭体的生成的表面(102，107，211，212)上布置增大物(101，201)；以及
通过所述增大物(101，201)从所述封闭体的所述生成的表面(102，107，211，212)以一定距离(w)隔开短路。
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