CN1100357C - 微波窗 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微波窗，该微波窗带有一透射微波的玻璃或陶瓷透射片(1)和一个用于固定透射片的金属固定件(2)。依照本发明该微波窗的特征在于：玻璃透射片(1)熔合在固定件(2)上或陶瓷透射片(1)烧结在固定件(2)上。

Description

微波窗
本发明涉及一种微波窗，该微波窗带有一透射微波的玻璃或陶瓷透射片和一用于固定透射片的金属固定件。
已有技术对这种微波窗已有所记载(参见DE-C-4100922和DE-A-4336494)。这种微波窗用于将微波发射装置与通常位于容器内的一般为液体或固体介质的靶分隔开。这种配置尤其适用于根据雷达原理在工业装置中的料位测量。在这种工业料位测量系统中，通常对将会与容器中的介质或所属大气接触的机械部件都有专门的要求。在这样一种容器中将存在负压或过压、爆炸气压、非常高或非常低的温度和侵蚀及腐蚀的介质存在。本发明提出的微波窗用于避免带有尤为敏感的电子器件的微波发射装置受到装载介质的容器中各种情况的影响。
在已有技术公开的微波窗中，透射微波的透射片采用相应的密封件被固定在金属固定件与例如容器壁之间，从而使微波射线进入容器的密封、耐压和耐温度的过渡成为可能。
公知的微波窗中存在的问题是，设计较为昂贵并且不能实现保证微波射线无干扰的通过微波窗的条件。
故本发明的任务在于简化微波窗的设计并应同时保证微波射线尽可能无干扰的通过微波窗。
上述任务依照本发明的解决方案如下，即用于将外部微波导管与内部微波导管从空间上分离并与之进行微波连接的微波窗，带有由玻璃或陶瓷制成的透射微波的透射片，及一个用于固定透射片的金属固定件，其特征在于：透射片的外径与安装/容置微波窗的微波导管的内径适配，固定件为环状的，玻璃透射片熔合在固定件上或陶瓷透射片烧结在固定件上。
也提出用于将外部微波导管与内部微波导管从空间上分离并与之进行微波连接的微波窗，带有由玻璃或陶瓷制成的透射微波的透射片，外部和内部微波导管设置在容器壁的两侧，其特征在于：透射片的外径与容置微波窗的微波导管的内径适配，玻璃透射片熔合在固定件上或陶瓷透射片烧结在固定件上。
依照本发明的微波窗的一体设计保证了微波窗的毫无问题的安装。
此外，依照本发明的微波窗的一体设计保证了可以不受有关机械强度先决条件的影响选择透射微波的透射片与金属固定件间的过渡。
为保证实现透射片对微波射线所要求的最佳透射，依照本发明的微波窗的设计是，透射片的外径与安装微波窗的微波导管的内径相等。这种设计在已有技术公知的微波窗中是不可能实现的，这是因为公知的微波窗在此情况时不能保证微波窗的机械嵌接固定。这种设计之所以首先对微波窗的微波射线的透射是有益的，是因为微波射线“看到的”是一个连续直径的微波导管并因而不会发生由于截面变化的反射。
为了保证微波射线经过微波导管的壁的过渡尽可能的少，依照本发明微波窗尤其有益的设计是，固定件与装载被微波信号监视的介质的容器壁构成一体。在此情况时，不再需要将微波窗旋固在容器上，因而也就去掉了在微波导管壁面上的过渡。
进一步提高微波窗透射微波射线的透射性的方案是，为与波阻抗适配在至少透射片一侧设置的由介电材料构成的透配体。经过该适配体外形和材料的相应选择，按需要提高了微波窗的对微波射线的透射性。
替代设置适配体，本发明的微波窗的优选设计是，为与波阻抗适配透射片为适配体结构。由于采取了此措施，因而也就消除了适配体与透射片之间的过渡并随之消除了在微波窗范围内微波射线反射的另一可能性。
一个平板结构的微波窗其微波射线的透射性的进一步改进方案是，透射片的厚度是微波波长的整数倍。在对透射片进行此种设计时，当然要对透射片材料的介电常数和微波导管的微波射线的传播速度加以考虑。
就具体情况而言，有多种设计和进一步设计本发明微波窗的可能。请参见优选实施例的说明并结合附图。在附图中示出：
图1本发明微波窗第一实施例配置和微波导管和容器的剖面图，
图2本发明微波窗第二实施例配置和微波导管和容器的剖面图，
图3本发明微波窗第三实施例配置和微波导管和容器的剖面图，
图4本发明微波窗第四实施例配置和微波导管和容器的剖面图，
图5本发明微波窗第五实施例配置和微波导管和容器的剖面图。
图1中示出一种本发明的微波窗，该微波窗带有一透射微波的透射片，和一用于固定透射片1的固定件2，在此为金属固定环。在这里由玻璃构成的透射片1依照本发明熔合在固定件2上。固定件2与一外微波导管3和一内微波导管4一起通过多个连接件5连接在一装载待监视介质、仅局部示出的容器的壁6上。
从图1中可清楚地看出，透射片1的外径与外微波导管3和被微波窗与外微波导管3分隔开的内微波导管4的内径相适配。
在图2中示出本发明微波窗的第二实施例，在该微波窗中固定件与装载介质的容器的壁6构成一体。在这里也是由玻璃构成的透射片1同样被直接熔合在壁6上。正如从图2中清楚地看到的那样，因此可以保证微波导管壁此时仅被两个过渡，而不是象在图1中那样被三个过渡中断。由于在微波导管壁上的每个过渡都会造成微波信号的反射，因而保证了微波窗对微波射线具有较高的透射性。
在图3中所示的本发明微波窗的第三个实施例中，在透射片1，两侧上分别设置有一个由介电材料构成的适配体7，8。该适配体7，8用于使微波窗的波阻抗与外微波导管3及内微波导管4的波阻抗适配。
替代图3中所示的实施例也可以采用下述方案保证波阻抗的这种适配，如在图4中所述的实施例，透射片，本身构成为适配体。
图5示出本发明微波窗的第五个实施例，在该微波窗中在外微波导管3和容器壁6之间设置有一个金属环9，其设置应保证无应力地设置固定件2在外微波导管3和容器壁6之间。此点是通过金属环9的厚度稍大于固定件2的厚度实现的。
对于图中所示的所有平面透射片7，其厚度都与微波射线适配。

Claims (7)

1.用于将外部微波导管(3)与内部微波导管(4)从空间上分离并与之进行微波连接的微波窗，带有由玻璃或陶瓷制成的透射微波的透射片(1)，及一个用于固定透射片(1)的金属固定件(2)，其特征在于：透射片(1)的外径与安装/容置微波窗的微波导管(3，4)的内径适配，固定件(2)为环状的，玻璃透射片(1)熔合在固定件(2)上或陶瓷透射片(1)烧结在固定件(2)上。
2.用于将外部微波导管(3)与内部微波导管(4)从空间上分离并与之进行微波连接的微波窗，带有由玻璃或陶瓷制成的透射微波的透射片(1)，外部和内部微波导管(3、4)设置在容器壁(6)的两侧，其特征在于：透射片(1)的外径与容置微波窗的微波导管(3，4)的内径适配，玻璃透射片(1)熔合在固定件(2)上或陶瓷透射片(1)烧结在固定件(2)上。
3.依照权利要求1的微波窗，其特征在于：透射片(1)的厚度是微波波长的整数倍。
4.依照权利要求2的微波窗，其特征在于：透射片(1)的厚度是微波波长的整数倍。
5.依照权利要求1至4中的任一项的微波窗，其特征在于：为使波阻抗与微波导管(3、4)的玻阻抗相适配，至少在透射片(1)的一侧设置由介电材料构成的适配体(7，8)。
6.依照权利要求4的微波窗，其特征在于：透射片(1)与适配体(7，8)制成一体。
7.依照权利要求1至4，6中的任一项的微波窗，其特征在于：设置一围绕固定件(2)的金属环(9)，该金属环(9)的厚度略微大于固定件的厚度。
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