CN114199342A - 雷达测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明说明了一种雷达测量装置，其包括至少部分填充有灌封复合物的壳体、布置在壳体中的一般漫射平面天线、连接到平面天线的至少一个发射器和至少一个接收器以及布置在平面天线的主发射方向上的用于从平面天线发射的辐射的透镜，其特征在于，分离装置布置在壳体中，并被设计和布置为使得防止了灌封复合物渗透到分离装置内以及天线和透镜之间的区域中。

Description

雷达测量装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的雷达测量装置。

背景技术

在现有技术中已知有各种雷达测量组件、雷达测量装置和雷达测量方法。例如，在现有技术中，雷达测量组件和雷达测量装置在过程自动化中用于填充物位测量或更普遍地用于距离测量。为了也能够检测运动物体，除了确定距离之外，在现有技术中还在单独的测量中进行速度确定。这可以使用相同的雷达传感器或额外的雷达传感器来完成。

由于不受外部影响的广泛独立性以及借助于新型半导体元件实现的更高工作频率，能够使用现代雷达测量装置可靠地确定非常精确的测量结果。已知的雷达物位测量装置通过使用飞行时间法或FMCW(频率调制连续波)法来测量到容器内产品和其他反射点(以下也称为“反射体”)的距离。

在自动化技术领域的应用中，迄今为止主要使用光学方法和测量组件。

术语“自动化技术”被理解为技术的一个子领域，其包括无人工参与的操作机器和系统的所有措施；因此，可以将过程自动化的子领域理解为自动化的最低级别。过程自动化的一个目标是在化学、原油、造纸、水泥、航运和矿业领域中使工厂系统的各个部件的交互自动化。为此，已知有各种传感器，它们特别适用于过程工业的诸如机械稳定性、对于污染物的不敏感性、极端温度和极端压力等特定要求。通常将这些传感器的测量值传送到控制室，在控制室中可以监测诸如填充物位、流量、压力或密度等过程参数，并且可以手动或自动更改整个工厂的设置。

自动化技术的一个子领域涉及物流自动化。在物流自动化领域中，借助于距离和角度传感器使建筑物内或单个物流系统内的过程自动化。典型的应用包括在以下领域中的物流自动化系统：机场的办理行李和货运托运处理领域、交通监控领域(收费系统)、贸易领域、包裹配送以及建筑物安全(访问控制)领域。先前列出的示例的共同点在于，各自应用端都需要将存在检测与物体大小和位置的精确测量结合起来。已知的雷达系统到目前为止还不能满足需求，因此在已知的现有技术中使用了基于利用激光、LED、2D相机或3D相机的光学测量方法的不同传感器，这些光学测量方法根据飞行时间原理(ToF)检测距离

自动化技术的另一子领域涉及工厂自动化。在诸如汽车制造业、食品制造业、制药业或一般包装领域等各种行业中，都可以见到这种应用。工厂自动化的目标是使通过机器、生产线和/或机器人执行的商品生产自动化，即，允许它们在没有人工参与的情况下运行。在此使用的传感器以及在检测物体的位置和尺寸时对于测量精度的特定要求与上述物流自动化示例中的传感器和特定要求相当。因此，基于光学测量方法的传感器通常也被大规模用于工厂自动化领域。

迄今为止，在物流自动化领域以及工厂自动化和安全技术领域，光学传感器占据主导地位。它们快速且成本低，并且可以基于可相对容易聚焦的光辐射(这是测量的基础)可靠地确定位置和/或到物体的距离。然而，光学传感器的一个显著缺点是它们对维护需求的增加，因为即使在先前列出的区域中，在运行几千小时后，也可以观察到传感器的污染物，这会严重影响测量。此外，特别是在生产线中使用时，由于油蒸气或其他气溶胶形成雾，测量可能受到影响，并可能导致光学传感器的额外污染。

在过程工业中，特别是在过程自动化中，在诸如高温和低温等恶劣条件下以及在极端压力下、多尘环境中和腐蚀性介质中能够可靠地使用雷达测量装置，特别是雷达物位测量装置。

最先进入市场的是C波段雷达测量装置，其在大约6GHz的频率范围内运行并可经监管部门的批准。由于天线尺寸取决于所使用的波长，因此这些装置的缺点是设计较大。因此开发出K波段的雷达测量装置。K波段描述了大约25GHz的频率范围。与C波段所需的天线相比，以此方式可以实现的天线尺寸显著减小。自2016年以来，在W波段中(即，大约80GHz的频率范围内)工作的第一台雷达测量装置，特别是在当前情况下的雷达物位测量装置已可用。以此方式，可以实现非常紧凑的天线设计，这也允许用于在过程环境中布置雷达测量装置的小型过程连接件。

上述装置的无线电许可证必须在全球范围内获得。各个监管部门在这方面都提出了要求，监管部门在其区域内确定在哪些条件下可以在相应国家/地区批准和销售雷达测量装置。例如，在欧洲和美国，法规允许在C波段、K波段、W波段和V波段工作的物位雷达装置。V波段雷达装置在大约60GHz的频率范围内工作。当这些雷达测量装置获得许可时，不仅使用的频率范围很重要，而且雷达测量装置的诸如发射的高频功率、雷达装置的方向和天线的发射特性等其他特性也很重要。装置是在密闭容器中使用还是在开放环境中使用也有区别。

例如，对于在开放环境中获得批准的W波段雷达测量装置的要求是，天线必须具有≤8°的张角并必须垂直向下安装。旁瓣也必须相对于主瓣在≥60°的范围内，即，在天线主发射方向上的发射特性必须衰减38dB。

图1的a示出了现有技术中已知的雷达测量装置100，在此为雷达物位测量装置。

图1的a所示的雷达物位测量装置100基本上具有壳体101和布置在壳体101中的电路板106，该电路板具有布置在具有雷达芯片的电路板106上的高频单元(HF单元)105。高频单元105包含例如用于期望频带中的高频信号的发射器和接收器。

根据本申请，将高频单元理解为雷达测量装置的产生、发射和接收高频信号的部分。

在图1的a所示的雷达物位测量装置100中，HF单元105耦接到喇叭天线102，在该喇叭天线的前端部处在主发射方向H上布置有介电透镜103。喇叭天线102的长度在很大程度上决定了喇叭天线102的发射特性，并必须利用计算和模拟进行设计使得满足所有相关的许可方面。特别值得注意的是由许可证定义的张角以及规定的旁瓣抑制。透镜103位于喇叭天线102的前部上，并被构造为使得与没有透镜的喇叭天线相比天线的几何长度更短。在本示例性实施例中，示出了凸-凸或双凸透镜103，即，具有两个向外弯曲表面的透镜。

在图1的b中，示出了根据现有技术的雷达物位测量装置100的另一构造，其中与图1的a的构造相比使用了平凸透镜301。

除了更紧凑的天线设计之外，透镜103、301还具有的优点是它们起到了与过程和过程介质的分离的作用。可以通过透镜103、301保护布置在电路板106上的测量电子器件，特别是HF单元105免受高压和低压和温度、灰尘、湿气和其他对测量电子器件不利的环境条件的影响。

透镜103、301通常被构造为使得它们除了良好的高频特性之外还具有其他特性。例如，这些其他特性包括滴水锥或滴水檐，其被构造为使得在透镜103、301上分离的冷凝水可以有利地快速滴落，或天线侧面上的雨水不能直接流到透镜前部。

喇叭天线102可位于装置壳体101的外部(参见图1的a)或也可位于其内部(参见图1b)。

与过程工业中基于雷达的物位测量装置特别相关的另一个方面是防爆。

在工业工厂中，气体或粉尘的浓度通常可被电气装置点燃，并然后导致爆炸。出于这个原因，将装置开发和制造为使得不能发生这种点燃或点燃只能发生在壳体内，而这反之也不会对环境产生影响。然后根据它们要满足的防爆要求，将装置划分为所谓的防爆等级。

图1的b示出了避免雷达物位测量装置100内点燃风险的一种可能性。为此，装置壳体101和位于其中的电子器件用灌封复合物302灌封。以此方式，实现了装置壳体101内所有可能聚集爆炸性气体混合物的空腔都填充有灌封复合物302。因此，不能积聚爆炸性气体。例如，这种灌封复合物302的主要成分可以是硅树脂。它也应是不导电的，并在灌封后应硬化到一定程度。

避免点燃的另一种可能性是通过适当的布线而将空腔区域中的功率限制在一定程度上。

两个概念的组合也是可能的。

在图1的a和b所示的雷达物位测量装置100中，喇叭天线102中存在空腔，该空腔不得用灌封复合物302灌封。通过喇叭天线102的高频信号将被灌封复合物302过多地衰减，这将对雷达物位测量装置100的测量性能产生负面影响。喇叭天线102中的透镜103也将不再起作用，因为它被设计为被空气包围。

出于这个原因，直接位于喇叭天线102的入口处并因此在未灌封区域中的HF单元105的布线被设计为使得其功率受到限制，并且HF单元105仅加热到一定程度。

在现有技术中已知的雷达测量装置中，不利的是它们需要具有喇叭天线的复杂结构，并因此需要相对复杂的制造过程和许多不同的部件，以便允许在许可法下进行销售并提供令人满意的测量结果。

从许可的角度来看，对V波段天线特性的要求要少得多。该频段与上述其他频段的不同之处在于，其他非填充物位装置也可获得许可。例如为基于雷达的运动检测器、可使用手势识别操作的设备或消费电子领域的测距仪等。这些设备都属于术语“短距离设备”(SRD：Short Range Device)。

因此，在V波段中，高度集成的雷达芯片越来越多地用于消费电子行业。由于这些雷达芯片变得越来越便宜，因此期望的是将这些雷达芯片用于雷达测量装置，特别用于雷达物位测量装置。

由于对V频段中的天线发射特性的要求较低，因此在该频率范围内也使用了不符合其他频段允许的发射特性的天线。平面天线，特别是贴片天线和贴片阵列天线可作为这方面的示例。由于这些天线具有特别扁平的设计并因此可以集成到“片上系统”(即，集成在单载波上的雷达系统)中，因此它们具有特别的优势。

贴片天线由金属表面(贴片)组成，该金属表面布置在介电绝缘基板上并可以具有不同的形状。

贴片阵列天线由大量贴片天线组成，它们彼此之间以一定的距离布置和互连。通过贴片元件的适当布置和驱动，贴片阵列天线可以比贴片天线具有更高的方向效应。在特定的驱动中，贴片阵列天线也被称为相控阵列天线。在这种天线的情况下，可以通过单个贴片元件的相移驱动来改变天线的天线特性，并且因此特别是改变其主发射方向。

此外，这两种天线类型的缺点在于旁瓣抑制较差并且方向效应持续不足。

这就是本发明发挥作用的地方。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种具有一般漫射平面天线的雷达测量装置。

该问题通过具有权利要求1的特征的雷达装置来解决。

本发明的有利构造和变形例在从属权利要求和以下说明中得出。在从属权利要求中单独列出的特征能够以任何技术上合理的方式相互组合，并与在以下说明中更详细阐述的特征组合，并可以构成本发明的其他有利变形例。

根据本发明的雷达测量装置具有至少部分地填充有灌封复合物的壳体、布置在壳体中的一般漫射平面天线、连接到平面天线的至少一个发射器和至少一个接收器以及布置在平面天线的主发射方向上的用于从平面天线发射的辐射的透镜，其特征在于，分离装置布置在壳体中并被设计和布置为使得防止了灌封复合物渗透到分离装置内以及天线与透镜之间的区域。

通过这种分离装置，实现了可以用灌封复合物填充壳体内部，并同时可以使用介电透镜来聚焦所发射的电磁波。因此，将发射元件和透镜之间的对平面天线特性起决定性作用的区域保持为无灌封复合物，使得该区域中的天线特性不会受到例如由具有灌封复合物的单独区域引起的任何不可预测的波动。

在这种情况下，一般漫射平面天线被理解为平面天线，即，特别是在空气中自由辐射的贴片天线和贴片阵列天线，即，它们特别不耦接到波导或电介质导体。因此，由贴片元件发射的电磁辐射直接进入空气中。

在一特别简单且低成本的变形例中，分离装置可以由塑料制成。通过由塑料制成的分离装置的构造，可以简单且低成本地制造该分离装置。此外，分离设备可以很容易地适应各种尺寸的雷达测量装置。为此，分离装置可以例如由热塑性材料制成。在这种情况下，可以特别容易地通过注塑成型工艺或挤压加工进行生产。

有利的是，分离装置被设计为在后部径向地环绕天线。

在本申请中，诸如“后部”和“前部”等术语应始终相对于所使用的平面天线的主发射方向来理解。因此，“后部”在(相对于)分离装置中是分离装置的以朝向发射雷达芯片或天线的方式定向的部分。“前部”是分离装置的以远离雷达芯片或朝向透镜的方式定向的部分。

因此有利地，分离装置被设计为使得它径向地环绕天线，并优选地完全包围它。径向环绕也应被理解为以下情况：分离装置布置成例如通过布置在基板上的间隔件或通过密封件而与基板在主发射方向上相距一定距离。决定性因素是分离装置在其朝向天线定向的天线端部具有不与天线表面重叠的净宽度。

在有利的改进示例中，分离装置被构造为使得其被设计为在前部径向地环绕透镜。以此方式，可以最大限度地利用透镜表面。

分离装置有利地线性延伸。

特别地，分离装置可以被设计为在主发射方向上圆锥形地变宽。以此方式，与天线的表面相比，可以使用具有以垂直于主发射方向的方式延伸的更大表面的透镜，同时，壳体的尽可能大的部分可以用灌封复合物填充。

为了防止灌封复合物渗透到天线和透镜之间的区域，即，进入分离装置的内部，合理的是主发射装置中的分离装置具有前部密封件和/或后部密封件。

特别地，前部密封装置可以相对于分离装置径向地布置。以此方式，可以实现密封装置密封壳体的相对于分离装置径向地布置的一部分。例如，当透镜与壳体一体地形成时，这可能是有用的。然后，可以实现将分离装置布置在壳体的周向台阶部内，并通过密封装置夹紧在该台阶部。以此方式，可以防止分离装置在壳体中滑动。

更有利的是，后部密封装置相对于分离装置轴向地布置，特别是布置在分离装置和天线的基板之间。在这种构造中，密封装置可以密封基板的表面，从而不需要提供额外的密封表面。

当前部密封装置和/或后部密封装置布置在分离装置的凹槽中并优选地被设计为O形环时，可以实现特别简单且低成本的密封。通过在凹槽中的布置，可以容易地放置和保持密封装置以进行组装。通过O形环的构造，可以使用现有的且经过验证的标准部件。

在一变形例中，分离装置可以与壳体一体地设计。这种构造创建了其中分离装置相对于壳体固定的布置。以此方式，例如可以避免在从分离装置到壳体的过渡处分离装置和密封件的错误对准。这显著减少了所需部件的数量，从而简化了雷达测量装置的组装。

在一构造中，分离装置和透镜都可以与壳体一体地形成。

为了在从分离装置到天线载体的过渡处不需要密封件，分离装置可以材料连接到载体，特别是粘附或焊接到载体。焊接连接可以例如通过塑料焊接、特别是利用激光来产生。

分离装置还可由导电塑料制成。通过这种构造，实现了通过分离装置抑制天线特性的不期望的旁瓣，在当前情况下，它们特别是不朝向透镜方向并因此不被聚束的旁瓣。此外，从天线的主发射方向以外的方向发射的电磁场通过由导电塑料制成的分离装置衰减，从而也改善了天线的接收。

例如，可以将透镜设计为平凸透镜或菲涅耳透镜。平凸透镜的优点在于，它能够以其平坦侧朝外，即，其平坦侧朝向过程。因此，可以将雷达测量装置制造为具有基本平坦的表面。

通过将透镜构造为菲涅耳透镜，与传统透镜相比，可以实现显著的材料节省。减小的材料厚度还减少了气孔的形成，即，实现了减少透镜材料中气穴的形成。总的来说，因此可以降低透镜的材料成本和制造成本。此外，由于菲涅耳透镜厚度的减小，可以进一步减小雷达测量装置的净空高度。

附图说明

下面将参照附图使用示例性实施例来更详细地说明本发明。

图1示出了具有根据现有技术的喇叭天线的雷达物位测量装置的示例性实施例(已说明)。

图2示出了如在消费电子产品中实现的平面天线和集成雷达芯片的示例性实施例。

图3示出了根据本申请的具有圆锥形分离装置的雷达测量装置的第一示例性实施例。

图4示出了根据本申请的具有与壳体一体形成的分离装置的雷达测量装置的第二示例性实施例。

图5示出了根据本申请的具有圆锥形分离装置和菲涅耳透镜的雷达测量装置的第三示例性实施例。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记指代具有相同功能的相同或相应部件，除非另有说明。

图2的a到c示出了新型雷达芯片200，例如可从大型半导体制造商处获得的用于SDR频段的消费电子应用。这些雷达芯片200被构造为，使得被设计为贴片天线201的一个(图2的a、c)或多个(图2的b)发射贴片元件已经被集成在雷达芯片中。此外，多个其他电路部件也被集成在雷达芯片200中。完整的雷达系统可以被包含在这种雷达芯片上，该系统具有从高频信号的产生到接收信号的数字化的所有电路元件。

雷达芯片200具有允许芯片以自动方式焊接到电路板106上的壳体形状。在名为BGA(球栅阵列)、LGA(焊盘网格阵列)或QFN(方形扁平无引线封装)的设计中，这些壳体通常被构造为表面安装器件(SMD)。

被焊接到电路板106上的雷达芯片200的接触表面位于集成到芯片中的贴片天线201的相对侧。雷达芯片200和集成在其上的贴片天线201被设计为使得天线向自由空间(即，真空或充满空气的空间)发射。

图3示出了根据本申请的雷达测量装置300的第一示例性实施例。

雷达测量装置300包括壳体306，上面布置有雷达芯片200的电路板106布置在该壳体中。电路板在壳体306中的紧固未更详细地示出，但可以通过常规方式完成，例如滑入导轨、闩锁或螺钉连接。

对于来自消费电子产品的雷达芯片200在物位测量中的使用，集成贴片天线201通常具有过小的方向效应(Richtwirkung)而无法获得良好的测量结果。特别是由于天线特性的主瓣的低聚焦性以及贴片天线典型的旁瓣，获得的测量结果变得太不具体。

这种对于填充物位测量来说不足的天线特性可以通过介电透镜301来改进，如在图3所示的示例性实施例中，该介电透镜布置在位于雷达芯片200上的贴片天线201的主发射方向H上。透镜301对以电磁辐射形式发射的高频能量进行聚束，并因此提高贴片天线201的方向效应。为此，介电透镜301布置在距贴片天线201的一定距离d处，使得它在透镜301的焦点处。该距离d可用现代场模拟程序精确地确定。

因此，与具有透镜的喇叭天线102相比，可以实现较差的旁瓣抑制但同样良好的方向效应。

在图3所示的示例性实施例中，透镜301被设计为壳体306的组成部分并由与壳体306相同的塑料制成。为此，壳体306和透镜301可以通过注塑成型工艺一起生产。然而，透镜301也可以部分地由不同的塑料构成并可以作为单独部件插入到壳体306中或在双部件注塑成型工艺中与壳306包覆成型。通过双部件注塑成型工艺将透镜301连接到壳体306的优点在于，可以通过透镜301和壳体306之间的材料结合以此方式实现气密连接，而无需额外的密封件。

透镜301的几何形状取决于其材料以及贴片天线201的距离d。透镜301可以(根据上述因素并根据测量任务的其他要求)以双凸面或平凸面的方式构造。也可以考虑凹面的设计。

为了能够在潜在爆炸性环境中使用，有必要将雷达测量装置300设计为防爆的。如上所述，这可以通过各种措施来实现，特别是通过减少发射功率并尽可能地消除壳体306内的空腔。

为了防止用于减少壳体306中的空腔的灌封复合物302渗透到贴片天线201和透镜301之间的区域中，在图3所示的示例性实施例中设置有分离装置303。如果具有一般漫射(freistrahlenden/general diffuse)贴片天线201和集成在壳体306中的透镜的雷达测量装置300在没有额外措施的情况下用灌封复合物302灌封，则灌封复合物302将在透镜301和贴片天线201之间流动并显著衰减辐射的高频功率。这种雷达测量装置300在其测量性能方面将受到严重限制。

在本示例性实施例中，分离装置303被构造为如下分离部件，该分离部件以圆锥形变宽的方式从电路板106延伸到透镜301。分离装置303由塑料构成，并在图3所示的示例性实施例中，其布置在电路板106和透镜301之间。在后部，分离装置303具有密封件304b，该密封件在本实施例中被设计为O形环。O形环布置在分离装置303的表面上的凹槽中并抵靠在电路板106上，使得电路板106和分离装置303之间的过渡被密封以防止灌封复合物302的渗透。

在前部，被设计为O形环的密封件304a也布置在分离装置303的周向凹槽中。前部凹槽被设计在径向方向上并在分离装置303的外侧延伸。因此，前部密封件304a也布置在分离装置303的径向方向上，并位于分离装置303和壳体306的壁部分之间。在本示例性实施例中，从壳体306到透镜301的过渡形成有向前凸出的台阶部，使得分离装置位于环绕透镜301的该台阶部内。

因此，分离装置在前部和后部都密封了透镜301和雷达芯片200之间的空间，特别是透镜301和贴片天线201之间的空间。

为了确保在潜在爆炸区域中的操作，必须确保在本示例性实施例中被构造为雷达芯片200的HF单元105的布线被设计为使得所提供的功率始终按以下方式受到限制：该空腔中潜在的可燃气体混合物无法点燃。为此，分离装置303仅在电路板106的方向上封闭绝对必要的区域和部件是合理的，因为如已经提到的，这些区域和部件必须在性能和温度方面受到限制。因此，分离装置303被理想地构造为使得封闭的后表面最小。在前部，分离装置303环绕比HF单元105更大的透镜。

此外，从机械角度来看，必须确保分离装置303和电路板106或壳体306之间的过渡相对于灌封复合物302密封良好。这可以通过被设计为O形环的密封件304a、304b来实现。替代地，也可以提供其他密封件304a、304b，这些密封件例如可以直接注塑成型到分离装置303上。电路板106具有用于密封的密封面，使得分离装置303能够紧密地邻接。为此，该区域未放置任何电子器件。在这一点上应注意，除雷达芯片之外的其他电子器件(例如，用于驱动雷达芯片200或下游信号处理的电子器件)未在图中示出但仍然存在。

本分离装置303与现有技术中已知的喇叭天线102的不同之处在于它可以完全由塑料构成。另一方面，喇叭天线102需要至少一个金属导电层。另一个区别在于信号输入。在喇叭天线102的情况下，必须以某种方式输入高频信号。这通常通过金属或金属化波导104实现，在该波导中由电路产生的高频信号被激发。然而，对于在当前情况下使用的具有集成贴片天线201的这些雷达芯片200，不能实现这种信号输入，因为这将需要天线喇叭102与贴片元件的地表面之间的直接电连接。所使用的雷达芯片200没有提供这种电连接。

在图4所示的替代构造中，分离装置401被设计为壳体402的组成部分。在该构造中，省去了壳体402和分离装置401之间的分离点，并且可以节省前部密封件304a。

在第一变形例中，分离装置303对于高频信号是透明的，因此从高频的角度来看，该分离装置没有功能。

在替代变形例中，分离装置303由导电塑料形成。除了在雷达芯片200和透镜301之间产生不含灌封复合物的空间305的实际功能之外，它还具有减少不需要的旁瓣的任务。尽管从许可的角度来看，这些并不重要，但它们可以在雷达信号中产生干扰，从而降低测量的可靠性。在分离装置303的方向上辐射的HF能量通过导电塑料转换成热量，从而使旁瓣衰减。这也减少了不是来自主瓣的反射能量，使得它们对接收信号的影响更小。

在另一实施例中，如图5所示，透镜301不是被构造为双凸透镜或平凸透镜，而是作为本领域技术人员已知的菲涅耳透镜501。由于波前的折射只发生在从空气到透镜材料的过渡处，因此菲涅尔透镜的核心思想是能够将透镜内部划分为几段并去除，因为理论上它对透镜的功能没有任何贡献。

这种设计的其中一个优点是减小了透镜的体积。因此，它可以更容易地在塑料注射成型工艺中生产。大体积的实心塑料注塑件的问题是气孔的形成。浇注物冷却时出现的空腔(也称为气孔)对透镜的高频功能有很大的负面影响。高频信号在材料的空腔上不均匀地折射，这会导致散焦，从而导致性能损失。注塑物体的体积与表面积的比率越大，形成气孔的风险就越大。在菲涅耳透镜的情况下，由于与传统凸透镜301相比，体积与表面积的比率显著降低，因此这种风险显著降低。

菲涅耳透镜的另一个优点是装置壳体502可以整体上更平坦地构造。此外，壳体502的高度由透镜的厚度以及距透镜和雷达芯片200的距离d定义。因此，与凸透镜相比，菲涅耳透镜501的减小的净空高度对整个装置的净空高度h有决定性的影响。紧凑的设计在实践中被证明是有利的。另一个优点是降低了材料成本。

本发明不仅涉及在V波段中操作的雷达物位测量装置，而且还可以转移到V波段中的其他雷达测量装置。还存在其他允许这种技术的频带，例如，在大约122GHz的范围内。

附图标记列表

100、300 雷达测量装置

101、306、402 壳体

102 喇叭天线

103、301 透镜

104 波导

105 高频单元

106 电路板

200 雷达芯片

201 贴片天线

302 灌封复合物

303、401 分离装置

304a 密封件

304b 密封件

305 灌封复合物空间

501 菲涅耳透镜

502 装置壳体

d 距离

h 净空高度

H 主发射方向

Claims (13)

1.一种雷达测量装置(100、300)，其具有至少部分地填充有灌封复合物(302)的壳体(101、306、402)、布置在所述壳体(101、306、402)中的一般漫射平面天线、连接到所述平面天线的至少一个发射器和至少一个接收器以及布置在所述平面天线的主发射方向H上的用于从所述平面天线发射的辐射的透镜(103、301)，

其特征在于，分离装置(303、401)布置在所述壳体(101、306、402)中，并被设计和布置为使得防止了所述灌封复合物(302)渗透到所述分离装置(303、401)内以及所述天线和所述透镜(103、301)之间的区域中。

2.根据权利要求1所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)由塑料制成。

3.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)被设计为在后部径向地环绕所述平面天线。

4.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)被设计为在前部径向地环绕所述透镜(103、301)。

5.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)被设计为在所述主发射方向H上圆锥形地变宽。

6.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)在所述主发射方向上具有前部密封装置和/或后部密封装置。

7.根据权利要求6所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述前部密封装置相对于所述分离装置(303、401)径向地布置。

8.根据权利要求6或7所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述后部密封装置相对于所述分离装置(303、401)轴向地布置，特别是布置在所述分离装置(303、401)和用于所述天线的载体之间。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述前部密封装置和/或所述后部密封装置布置在所述分离装置(303、401)的凹槽中，并优选地被设计为O形环。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)与所述壳体(101、306、402)被一体地设计。

11.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于

所述分离装置(303、401)密封地连接到，特别是粘附到用于所述天线的载体。

12.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述分离装置(303、401)由导电塑料制成。

13.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100、300)，其特征在于，

所述透镜(103、301)被设计为平凸透镜或菲涅耳透镜(501)。

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