DE102017123435A1 - Apparatus for calibrating a radar range finder and method for calibrating a radar rangefinder - Google Patents
Apparatus for calibrating a radar range finder and method for calibrating a radar rangefinder Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017123435A1 DE102017123435A1 DE102017123435.7A DE102017123435A DE102017123435A1 DE 102017123435 A1 DE102017123435 A1 DE 102017123435A1 DE 102017123435 A DE102017123435 A DE 102017123435A DE 102017123435 A1 DE102017123435 A1 DE 102017123435A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radar
- dielectric waveguide
- impedance
- measuring
- signal
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/20—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of apparatus for measuring liquid level
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S13/00—Systems 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
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating 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
- G01F23/28—Indicating 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
- G01F23/284—Electromagnetic waves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Beschrieben und dargestellt ist eine Vorrichtung (1) für die Kalibration eines Radar-Entfernungsmessgerätes (3), insbesondere für die Kalibration eines Radar-Füllstandmessgeräts, mit wenigstens einer Messstrecke (4) zur Ankopplung an wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit (7) des zu kalibrierenden Radar-Entfernungsmessgeräts (3), wobei die Messstrecke (4) einen dielektrischen Wellenleiter (5) zur Führung eines Messsignals umfasst. Die Aufgabe, eine Vorrichtung für die Kalibration eines Radar-Entfernungsmessgerätes anzugeben, mit dem auf besonders einfache und effiziente Weise eine Kalibration ermöglicht wird, ist dadurch gelöst, dass an dem dielektrischen Wellenleiter (5) wenigstens eine Impedanzstörung (8) derart angeordnet ist, dass im Betrieb zumindest das evaneszente Feld (13) des Messsignals reflektiert wird.Described and illustrated is a device (1) for the calibration of a radar range finding device (3), in particular for the calibration of a radar level gauge, with at least one measuring section (4) for coupling to at least one transmitting and / or receiving unit (7). of the radar rangefinder device (3) to be calibrated, wherein the measurement path (4) comprises a dielectric waveguide (5) for guiding a measurement signal. The object to provide a device for the calibration of a radar rangefinder, with a particularly simple and efficient way, a calibration is possible, is achieved in that at the dielectric waveguide (5) at least one impedance fault (8) is arranged such that during operation at least the evanescent field (13) of the measurement signal is reflected.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung für die Kalibration eines Radar-Entfernungsmessgeräts, insbesondere für die Kalibration eines Radar-Füllstandmessgeräts, mit wenigstens einer Messstrecke zur Ankopplung an wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit des zu kalibrierenden Radar-Entfernungsmessgeräts, wobei die Messstrecke einen dielektrischen Wellenleiter zur Führung eines Messsignals umfasst. Darüber hinaus geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Kalibrieren eines Radar-Entfernungsmessgeräts, insbesondere eines Radarfüllstandmessgeräts mit einer Vorrichtung umfassend wenigstens eine Messstrecke, wobei die Messstrecke an eine Sende- und/oder Empfangseinheit des zu kalibrierenden Radar-Entfernungsmessgeräts gekoppelt ist und wobei die Messstrecke einen dielektrischen Wellenleiter zur Führung eines Messsignals umfasst.The invention relates to a device for the calibration of a radar rangefinder, in particular for the calibration of a radar level gauge, with at least one measuring section for coupling to at least one transmitting and / or receiving unit to be calibrated radar rangefinder, wherein the measuring section a dielectric waveguide for guiding a measurement signal comprises. In addition, the invention is based on a method for calibrating a radar rangefinder, in particular a radar level gauge with a device comprising at least one measuring section, wherein the measuring section is coupled to a transmitting and / or receiving unit of the radar rangefinder to be calibrated and wherein the measuring section a dielectric waveguide for guiding a measurement signal comprises.
Im Bereich der industriellen Füllstandsmesstechnik stellen die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit der verwendeten Radargeräte zwei entscheidende Kriterien dar. Die Einhaltung von Spezifikation sowie der länderspezifischen Normen muss stets gewährleistet sein. Insbesondere für hochpräzise Radarmessungen werden sogenannte Kalibriermessungen durchgeführt, um vorhandene Entfernungsfehler zu kompensieren. Bei bekannter Zielgeometrie und -anordnung kann eine Kalibrierung stattfinden, die die Genauigkeit des verwendeten Radargeräts deutlich erhöhen kann. Hiermit können zum Beispiel spezifizierte Genauigkeiten erfüllt und deren Einhaltung nachgewiesen werden. Hierzu kommen typischerweise Messbahnen zum Einsatz, die aus einer hochpräzisen Messstrecke in Verbindung mit einem hochpräzisen Laser-Entfernungsmessgerät bestehen. Diese Anordnung erlaubt es, verschiedene Ziele an verschiedenen Position zu vermessen. Neben den hohen Kosten und der Wartung stellt die Größe der Messstrecke, die direkt mit der maximal zu messenden Entfernung einhergeht, einen entscheidenden Nachteil dar. Aufgrund der Antennencharakteristik, müssen zusätzlich Absorber an störenden Zielen, zum Beispiel Wände, Halter, Decke, Boden, platziert werden.In the field of industrial level measurement technology, the accuracy and reproducibility of the radar devices used are two decisive criteria. Compliance with the specification and the country-specific standards must always be guaranteed. In particular for high-precision radar measurements, so-called calibration measurements are carried out in order to compensate existing distance errors. With known target geometry and arrangement, a calibration can take place, which can significantly increase the accuracy of the radar device used. With this, for example, specified accuracies can be met and their compliance can be proven. For this purpose, typically measuring tracks are used, which consist of a high-precision measuring section in conjunction with a high-precision laser rangefinder. This arrangement allows to measure different targets at different positions. In addition to the high costs and maintenance, the size of the measuring section, which is directly associated with the maximum distance to be measured, represents a decisive disadvantage. Due to the antenna characteristics, absorbers must also be placed against disturbing targets, for example walls, holders, ceiling, floor become.
Darüber hinaus sind digitale Systeme bekannt, die verschiedene Radarziele simulieren können. Diese können beinahe beliebig einprogrammiert und verändert werden. Hierbei liegt der Fokus auf mehrzielfähigen Simulatoren, beispielsweise für Fahrassistenzsysteme, die eine geeignete Testumgebung für die komplexen Testszenarien liefern, um zum Beispiel Zertifizierungsmessungen durchführen zu können. Der Vorteil dieser Systeme ist insbesondere deren kompakte Bauform. Das zu testende Radar wird auf die entsprechende Kalibriervorrichtung gerichtet, sodass die Empfangsantenne der digitalen Kalibriervorrichtung das abgestrahlte Signal des zu testenden Radars aufnimmt. In der weiteren Signalverarbeitungskette wird dieses Signal umgesetzt und digitale Ziele sowie Geschwindigkeiten werden aufgeprägt. Anschließend wird das so modulierte Signal hochgemischt, abgestrahlt und von dem zu testenden Radargerät empfangen, welches nun die eingeprägten Ziele und Geschwindigkeiten detektieren und auswertet. Bei nahen Zielen, insbesondere bei einem Abstand von weniger als einem Meter, besteht der Nachteil, dass die Verarbeitungszeit zu groß ist, um diese Entfernungen modulieren zu können. Insbesondere im Bereich der industriellen Füllstandmesstechnik sind diese Entfernungen jedoch durchaus relevant.In addition, digital systems are known that can simulate various radar targets. These can be programmed and changed almost arbitrarily. Here, the focus is on multi-objective simulators, for example for driver assistance systems, which provide a suitable test environment for the complex test scenarios in order, for example, to be able to carry out certification measurements. The advantage of these systems is in particular their compact design. The radar to be tested is aimed at the corresponding calibration device so that the receiving antenna of the digital calibration device receives the radiated signal of the radar to be tested. In the further signal processing chain, this signal is implemented and digital targets and speeds are imposed. Subsequently, the thus modulated signal is mixed up, radiated and received by the radar device to be tested, which now detects and evaluates the impressed targets and speeds. At close targets, in particular at a distance of less than one meter, there is the disadvantage that the processing time is too long to be able to modulate these distances. Especially in the field of industrial level measurement these distances are quite relevant.
Darüber hinaus weisen Radarfüllstandmessgeräte beispielsweise bei einer Betriebsfrequenz von 80 GHz eine Bandbreite von 5 GHz in einem 10 GHz Band auf, was ebenfalls eine besondere Herausforderung an eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines solchen Radarmessgerätes darstellt.In addition, for example, at an operating frequency of 80 GHz radar level gauges have a bandwidth of 5 GHz in a 10 GHz band, which is also a particular challenge for a device for calibrating such a radar device.
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Ausgehend von dem zuvor dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für die Kalibration eines Radar-Entfernungsmessgerätes anzugeben, mit dem auf besonders einfache und effiziente Weise eine Kalibration ermöglicht wird. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Kalibrieren eines Radar-Entfernungsmessgeräts anzugeben.Based on the above-described prior art, it is an object of the invention to provide a device for the calibration of a radar rangefinder, with a particularly simple and efficient way, a calibration is possible. Moreover, it is an object of the invention to provide a corresponding method for calibrating a radar rangefinder.
Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe durch eine eingangs genannte Vorrichtung dadurch gelöst, dass an dem dielektrischen Wellenleiter wenigstens eine Impedanzstörung derart angeordnet ist, dass im Betrieb zumindest das evaneszente Feld des Messsignals reflektiert wird. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei der Führung eines Messsignals durch einen dielektrischen Wellenleiter die Reflexion des sich auf dem Rand des Wellenleiters ausbildenden evaneszenten Feldes gemessen werden kann, sodass sich das eigentlich zu übertragende Feld weiter ungehindert durch den Wellenleiter ausbreiten kann. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Anordnung der Impedanzstörung an und nicht in dem dielektrischen Wellenleiter die Anordnung besonders flexibel ausgestaltet sein kann und beispielsweise auch veränderbar ist. Darüber hinaus kann ebenfalls auf besonders eine einfache Weise durch die Anordnung von mehreren Impedanzstörungen unterschiedlich zu messenden Entfernungen realisiert werden. Zudem können ebenfalls besonders kurze Abstände für die Kalibrierung eines Radar-Entfernungsmessgeräts realisiert werden.According to a first teaching of the present invention, the above-mentioned object is achieved by a device mentioned at the outset in that at least one impedance disturbance is arranged on the dielectric waveguide such that in the Operation at least the evanescent field of the measuring signal is reflected. According to the invention, it has been recognized that, when a measurement signal is conducted through a dielectric waveguide, the reflection of the evanescent field forming on the edge of the waveguide can be measured, so that the field actually to be transmitted can continue to propagate unhindered through the waveguide. This has the particular advantage that the arrangement of the impedance interference at and not in the dielectric waveguide, the arrangement can be designed to be particularly flexible and, for example, is changeable. Moreover, it can also be realized in a particularly simple manner by arranging a plurality of impedance disturbances of different distances to be measured. In addition, particularly short distances for the calibration of a radar rangefinder can be realized.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die wenigstens eine Impedanzstörung als Impedanzstörungselement, insbesondere als separates Impedanzstörungselement ausgebildet.According to one embodiment, the at least one impedance fault is designed as an impedance fault element, in particular as a separate impedance fault element.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Impedanzstörung derart an dem dielektrischen Wellenleiter angeordnet, dass im Betrieb nur das evaneszente Feld des Messsignals reflektiert wird.According to a further embodiment, the at least one impedance interference is arranged on the dielectric waveguide such that in operation only the evanescent field of the measurement signal is reflected.
Wenn es heißt, dass die wenigstens eine Impedanzstörung „an“ dem dielektrischen Wellenleiter angeordnet ist, so ist damit gemeint, dass die Impedanzstörung im Außenbereich des Wellenleiters angeordnet ist. Im Detail ist die wenigstens eine Impedanzstörung auf dem Wellenleiter entweder derart angeordnet, dass die Impedanzstörung Kontakt mit dem Wellenleiter aufweist oder dass die Impedanzstörung auf dem Wellenleiter beabstandet zu dem Wellenleiter angeordnet ist.When it is said that the at least one impedance noise is "on" the dielectric waveguide, it is meant that the impedance noise is located outside the waveguide. In detail, the at least one impedance perturbation on the waveguide is either arranged such that the impedance perturbation makes contact with the waveguide or that the impedance perturbation on the waveguide is spaced from the waveguide.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Impedanzstörung nicht am Ende des Wellenleiters angeordnet.Preferably, the at least one impedance disturbance is not located at the end of the waveguide.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung können, insbesondere gleichzeitig, sowohl kurze Entfernungen als auch lange Entfernungen für die Kalibration eines Radar-Entfernungsmessgeräts, realisiert werden, wodurch die Vorrichtung besonders flexibel einsetzbar ist.As a result of the arrangement according to the invention, short distances as well as long distances for the calibration of a radar rangefinder can be realized, in particular simultaneously, whereby the device can be used particularly flexibly.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung ein Einkoppelelement auf, das an einem Ende des dielektrischen Wellenleiters angeordnet ist. Dieses Einkoppelelement dient im Betrieb der Einkopplung des von dem zu kalibrierenden Radar-Entfernungsmessgerätes ausgesendeten Messsignals in den dielektrischen Wellenleiter.According to a preferred embodiment, the device has a coupling element which is arranged at one end of the dielectric waveguide. During operation, this coupling element serves to couple the measurement signal emitted by the radar range finding device to be calibrated into the dielectric waveguide.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die wenigstens eine Impedanzstörung derart ausgestaltet, dass sie den Wellenleiter zumindest teilweise umschließt. Beispielsweise kann die wenigstens eine Impedanzstörung zylinderförmig oder ringförmig den Wellenleiter vollständig umschließen. Alternativ kann die wenigstens eine Impedanzstörung den Wellenleiter auch teilweise umschließen.According to a further advantageous embodiment, the at least one impedance disturbance is designed such that it at least partially surrounds the waveguide. For example, the at least one impedance disturbance in the form of a cylinder or a ring can completely surround the waveguide. Alternatively, the at least one impedance disturbance may also partially enclose the waveguide.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Impedanzstörung lösbar, vorzugsweise formschlüssig oder kraftschlüssig, mit dem dielektrischen Wellenleiter verbunden ist. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Impedanzstörung auf dem dielektrischen Wellenleiter versetzt werden kann, sodass je nach Anwendung unterschiedliche zu messende Entfernungen realisiert werden können. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Impedanzstörung unlösbar mit dem Wellenleiter verbunden, vorzugsweise ist die wenigstens eine Impedanzstörung einstückig mit dem Wellenleiter ausgestaltet.Furthermore, it is advantageous if the at least one impedance disturbance is detachably, preferably positively or non-positively, connected to the dielectric waveguide. This embodiment has the advantage that the impedance disturbance on the dielectric waveguide can be offset so that different distances to be measured can be realized, depending on the application. According to a further embodiment, the at least one impedance disturbance is inextricably connected to the waveguide, preferably the at least one impedance disturbance is designed in one piece with the waveguide.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die wenigstens eine Impedanzstörung als statischer Reflektor oder als dynamischer Reflektor ausgestaltet.According to a further advantageous embodiment, the at least one impedance fault is designed as a static reflector or as a dynamic reflector.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der dynamische Reflektor an einer festen Stelle des dielektrischen Wellenleiters angeordnet. Gemäß einer anderen Ausgestaltung bewegt sich der dynamische Reflektor entlang des dielektrischen Wellenleiters. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der dynamische Reflektor als rotierender Körper, vorzugsweise als rotierender Zylinder, ausgestaltet. Das Vorhandensein eines solchen dynamischen Reflektors weist den Vorteil auf, dass die Detektion von sich bewegenden Objekten ebenfalls bei der Kalibrierung eines Radar-Entfernungsmessgeräts berücksichtigt werden kann. Durch eine Variation der Rotationsrichtung und/oder der Rotationsgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers können verschiedene Test-Szenarien realisiert werden.According to one embodiment, the dynamic reflector is arranged at a fixed position of the dielectric waveguide. According to another embodiment, the dynamic reflector moves along the dielectric waveguide. According to a particularly preferred embodiment, the dynamic reflector is designed as a rotating body, preferably as a rotating cylinder. The presence of such a dynamic reflector has the advantage that the detection of moving objects can also be taken into account in the calibration of a radar rangefinder. By varying the direction of rotation and / or the rotational speed of a rotating body, various test scenarios can be realized.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der statische Reflektor als metallischer oder dielektrischer Körper ausgestaltet.According to a further embodiment, the static reflector is designed as a metallic or dielectric body.
Besonders bevorzugt ist es, wenn entlang des dielektrischen Wellenleiters mehrere Impedanzstörungen angeordnet sind, sodass für einen Kalibrationsprozess unterschiedliche Entfernungen gleichzeitig berücksichtigt werden können. Die verschiedenen Impedanzstörungen können identisch ausgestaltet sein oder Unterschiede beispielsweise im Hinblick auf ihre Reflektivität aufweisen. Zudem ist es weiterhin vorteilhaft statische und dynamische Reflektoren zu kombinieren.It is particularly preferred if a plurality of impedance perturbations are arranged along the dielectric waveguide, so that different distances can be taken into account simultaneously for a calibration process. The different impedance perturbations can be configured identically or have differences, for example with respect to their reflectivity. In addition, it is also advantageous to combine static and dynamic reflectors.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn im Verlauf der Messstrecke wenigstens zwei Impedanzstörungen angeordnet sind, die unterschiedlich stark reflektieren. It is particularly advantageous if at least two impedance disturbances are arranged in the course of the measurement path, which reflect different degrees.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Impedanzstörung als dispersiver Reflektor oder als polarisierender Reflektor ausgestaltet.According to a further embodiment, the at least one impedance disturbance is designed as a dispersive reflector or as a polarizing reflector.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der dielektrische Wellenleiter zumindest teilweise aus einem flexiblen dielektrischen Feststoff, insbesondere aus Plastik, wie PE, PP, PTFE, etc., besteht.According to a further embodiment, the dielectric waveguide is at least partially made of a flexible dielectric solid, in particular of plastic, such as PE, PP, PTFE, etc. exists.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der dielektrische Wellenleiter zumindest teilweise als Thermoplast ausgestaltet. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, da beispielsweise Impedanzstrukturen besonders einfach thermisch geformt werden können.According to a further embodiment, the dielectric waveguide is at least partially designed as a thermoplastic. This embodiment is advantageous since, for example, impedance structures can be thermoformed in a particularly simple manner.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der dielektrische Wellenleiter als dielektrische Faser ausgestaltet, die das Messsignal mittels Totalreflexion transportiert.According to a further embodiment, the dielectric waveguide is designed as a dielectric fiber, which transports the measurement signal by means of total reflection.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung ein Trägerelement auf, wobei der dielektrische Wellenleiter, vorzugsweise spiralförmig, um das Trägerelement angeordnet ist. Vorzugsweise besteht ein solches Trägerelement aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polystyrol, besonders bevorzugt aus geschäumtem Polystyrol. Beispielsweise ist das Trägerelement als Zylinder ausgestaltet. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass auch die Bestimmung von großen Entfernungen platzsparend realisiert werden kann.According to a further embodiment, the device has a carrier element, wherein the dielectric waveguide, preferably spirally, is arranged around the carrier element. Such a carrier element preferably consists of plastic, preferably of polystyrene, particularly preferably of foamed polystyrene. For example, the support element is designed as a cylinder. This embodiment has the advantage that even the determination of large distances can be realized to save space.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung wenigstens eine Halterung, vorzugsweise aus dielektrischem Hartschaum, auf, die derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass sie den dielektrischen Wellenleiter führt. Die Verwendung von Hartschaum weist den Vorteil auf, dass aufgrund der geringen Reflexion eine weitestgehend ungestörte Übertragung des Messsignals gewährleistet werden kann.According to a further embodiment, the device has at least one holder, preferably of rigid dielectric foam, which are designed and arranged such that it guides the dielectric waveguide. The use of hard foam has the advantage that due to the low reflection, a largely undisturbed transmission of the measurement signal can be ensured.
Um die Signalübertragung nicht zu stören, wird gemäß einer nächsten Ausgestaltung der Wellenleiter darüber hinaus in Luft geführt.In order not to disturb the signal transmission, according to a next embodiment, the waveguide is also guided in air.
Gemäß einer nächsten Ausgestaltung ist bzw. sind die wenigstens eine Impedanzstörung und/oder die wenigstens eine Halterung an dem Trägerelement angeordnet. Gemäß dieser Ausgestaltung wird der dielektrische Wellenleiter beabstandet zu dem Trägerelement geführt, sodass das Trägerelement im Betrieb die Signalausbreitung nicht beeinflusst.According to a next embodiment, the at least one impedance fault and / or the at least one holder is or are arranged on the carrier element. According to this embodiment, the dielectric waveguide is guided at a distance from the carrier element, so that the carrier element does not influence the signal propagation during operation.
Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs dargelegte Aufgabe durch ein eingangs genanntes Verfahren dadurch gelöst, dass an dem dielektrischen Wellenleiter wenigstens eine Impedanzstörung in einem vorgegebenen Abstand zu dem Radar-Entfernungsmessgerät angeordnet ist, und dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Aussenden eines Messsignals durch die Sendeeinheit des zu kalibrierenden Radar-Entfernungsmessgeräts und Einkopplung des Messsignals in den dielektrischen Wellenleiter,
- - Empfangen wenigstens eines Reflexionssignals durch die Empfangseinheit wobei das Reflexionssignal wenigstens die Reflexion des evaneszenten Feldes des Messsignals an der wenigstens einen Impedanzstörung umfasst,
- - Auswerten des wenigstens einen Reflexionssignals durch das zu kalibrierende Radarentfernungsmessgerät, insbesondere durch die Bestimmung der gemessenen Entfernung der wenigstens einen Impedanzstörung aus der Laufzeit des Reflexionssignals und/oder durch die Bestimmung einer Frequenzverschiebung des Reflexionssignals in Bezug auf das ursprüngliche Messignal,
- - Vergleich der gemessenen Entfernung mit dem vorgegebenen Abstand und/oder der zu erwartenden Frequenzverschiebung,
- - Justierung der Radarentfernungsmesseinrichtung, wenn die Abweichung der gemessenen Entfernung und des vorgegebenen Abstandes und/oder der gemessenen Frequenzverschiebung und der zu erwartenden Frequenzverschiebung einen zuvor festgelegten Toleranzbereich überschreitet.
- Sending out a measuring signal by the transmitting unit of the radar rangefinder to be calibrated and coupling the measuring signal into the dielectric waveguide,
- Receiving at least one reflection signal by the receiving unit, wherein the reflection signal comprises at least the reflection of the evanescent field of the measurement signal at the at least one impedance interference,
- Evaluating the at least one reflection signal by the radar range measurement device to be calibrated, in particular by determining the measured distance of the at least one impedance interference from the transit time of the reflection signal and / or by determining a frequency shift of the reflection signal with respect to the original measurement signal,
- Comparison of the measured distance with the predetermined distance and / or the expected frequency shift,
- - Adjustment of the radar range measuring device when the deviation of the measured distance and the predetermined distance and / or the measured frequency shift and the expected frequency shift exceeds a predetermined tolerance range.
Dabei kann die wenigstens eine Impedanzstörung vor jedem Kalibrieren des Radar-Entfernungsmessgeräts angeordnet werden, oder es kann beispielsweise bei Inbetriebnahme der Vorrichtung durch die Anordnung der wenigstens einen Impedanzstörung die wenigstens eine zu messende Entfernung festgelegt werden.In this case, the at least one impedance fault can be arranged before each calibration of the radar rangefinder device, or, for example, when the device is put into operation by the arrangement of the at least one impedance fault, the at least one distance to be measured can be determined.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist die Vorrichtung zum Kalibrieren eines Radarentfernungsmessgerätes gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet.According to a particularly preferred embodiment of the method, the device for calibrating a radar range measuring device is designed according to one of the previously described embodiments.
Sind dabei mehrere Impedanzstörungen vorhanden, so wird das Reflexionssignal jeder Impedanzstörung separat ausgewertet.If there are several impedance disturbances, the reflection signal of each impedance disturbance is evaluated separately.
Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtungen und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüchen als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Kalibration eines Radarentfernungsmessgerätes im Betrieb, -
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und -
4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a first embodiment of a device according to the invention for the calibration of a radar range measuring device in operation, -
2 a schematic representation of a second embodiment of a device according to the invention, -
3 a schematic representation of a third embodiment of a device according to the invention and -
4 a first embodiment of a method according to the invention.
In einem vorgegebenen Abstand ist an dem dielektrischen Wellenleiter
Zudem ist der dielektrische Wellenleiter
In
In
In einem ersten Schritt
In einem nächsten Schritt
In einem nächsten Schritt
In einem weiteren Schritt
Sofern die Abweichung der gemessenen Entfernung und des vorgegebenen Abstandes einen zuvor festgelegten Toleranzbereich überschreitet, wird das Radar-Entfernungsmessgerät in einem nächsten Schritt
Anschließend werden die Schritte
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung für die Kalibration eines Radar-EntfernungsmessgerätsDevice for the calibration of a radar rangefinder
- 22
- Verfahren zum Kalibrieren eines Radar-EntfernungsmessgerätsMethod for calibrating a radar rangefinder
- 33
- Radar-EntfernungsmessgerätRadar rangefinder
- 44
- Messstreckemeasuring distance
- 55
- dielektrischer Wellenleiterdielectric waveguide
- 66
- Einkoppelelementcoupling element
- 77
- Sende- und EmpfangseinheitTransmitting and receiving unit
- 88th
- Impedanzstörungimpedance fault
- 99
- statischer Reflektorstatic reflector
- 1010
- dynamischer Reflektordynamic reflector
- 1111
- Halterungbracket
- 1212
- Trägerelementsupport element
- 1313
- evaneszentes Feldevanescent field
- 1414
- Aussenden eines MesssignalsEmitting a measuring signal
- 1515
- Empfangen wenigstens eines ReflexionssignalReceiving at least one reflection signal
- 1616
- Auswerten des ReflexionssignalsEvaluation of the reflection signal
- 1717
- Vergleichcomparison
- 1818
- Justierungadjustment
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2026094 A1 [0005]EP 2026094 A1 [0005]
- EP 1231480 A2 [0006]EP 1231480 A2 [0006]
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017123435.7A DE102017123435A1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Apparatus for calibrating a radar range finder and method for calibrating a radar rangefinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017123435.7A DE102017123435A1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Apparatus for calibrating a radar range finder and method for calibrating a radar rangefinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017123435A1 true DE102017123435A1 (en) | 2019-04-11 |
Family
ID=65817205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017123435.7A Pending DE102017123435A1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Apparatus for calibrating a radar range finder and method for calibrating a radar rangefinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017123435A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021130003A1 (en) | 2021-11-17 | 2023-05-17 | Krohne Messtechnik Gmbh | Device for calibrating a radar range finder, method for calibrating a radar range finder and calibration unit |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2683855A (en) * | 1949-11-30 | 1954-07-13 | Raytheon Mfg Co | Frequency converter |
EP1231480A2 (en) | 2001-02-08 | 2002-08-14 | Fujitsu Ten Limited | Method and device for aligning radar mount direction, and radar aligned by the method or device |
EP2026094A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-18 | Siemens Milltronics Process Instruments Inc. | A time-of-flight radar calibration system |
US7525476B1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-04-28 | Rosemount Tank Radar Ab | System and method for filling level determination |
WO2012159683A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | Rosemount Tank Radar Ab | Method and device for providing an indication of the reliability of a process parameter value to a host system |
-
2017
- 2017-10-09 DE DE102017123435.7A patent/DE102017123435A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2683855A (en) * | 1949-11-30 | 1954-07-13 | Raytheon Mfg Co | Frequency converter |
EP1231480A2 (en) | 2001-02-08 | 2002-08-14 | Fujitsu Ten Limited | Method and device for aligning radar mount direction, and radar aligned by the method or device |
EP2026094A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-18 | Siemens Milltronics Process Instruments Inc. | A time-of-flight radar calibration system |
US7525476B1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-04-28 | Rosemount Tank Radar Ab | System and method for filling level determination |
WO2012159683A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | Rosemount Tank Radar Ab | Method and device for providing an indication of the reliability of a process parameter value to a host system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BAER, C. u.a.: Dielectric waveguides for industrial radar applications. In: International Journal of Microwave and Wireless Technologies 2015, S. 399-406 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021130003A1 (en) | 2021-11-17 | 2023-05-17 | Krohne Messtechnik Gmbh | Device for calibrating a radar range finder, method for calibrating a radar range finder and calibration unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3265748B1 (en) | Device and method for measuring the wall thickness of a tube | |
EP2824431B1 (en) | Determination of the level and flow speed of a medium | |
DE102015119660A1 (en) | Method for calibrating a sensor of a motor vehicle for angle measurement, computing device, driver assistance system and motor vehicle | |
EP4172559B1 (en) | Thz measuring device and thz measurement method for measuring test objects, in particular pipes | |
DE102005063079A1 (en) | Medium`s fluid level determining and monitoring method for use in container, involves determining measurement position representing fluid level within group range of echo groups, based on determination procedure | |
DE102018217173A1 (en) | REFLECTOR SYSTEM IN A RADAR TARGET SIMULATOR FOR TESTING THE OPERATION OF A RADAR SENSOR AND METHOD FOR TESTING THE OPERATION OF A RADAR SENSOR | |
DE102011056861A1 (en) | Method and arrangement for acquiring measured data of a vehicle in a radar field | |
EP3039407A1 (en) | Measuring device for reflection measurements of test objects and method for measuring radiation reflected on test objects | |
DE102018208464A1 (en) | Method for functional testing of a radar sensor and device suitable for carrying out the method | |
DE112019002161T5 (en) | LIGHT EMISSION DEVICE AND LASER RADAR DEVICE | |
DE102022115284A1 (en) | Testing device for testing a distance sensor working with electromagnetic waves and method for checking a distance sensor test stand with a folded beam path | |
EP4160139A1 (en) | Thz measuring device and method for measuring an object | |
DE102008054579B4 (en) | Maladjustment detection for a radar sensor | |
EP3239733B1 (en) | Method for operating a radar sensor in a motor vehicle and motor vehicle | |
DE102017124996A1 (en) | Radar-based level gauge | |
WO2020127984A1 (en) | Test stand for testing a distance sensor which operates using electromagnetic waves | |
DE102009027523A1 (en) | Alignment of a radar sensor | |
DE102017100269A1 (en) | Method for detecting a fault condition on an FMCW-based level gauge | |
DE102017123435A1 (en) | Apparatus for calibrating a radar range finder and method for calibrating a radar rangefinder | |
DE69419380T2 (en) | Compact and portable device for measuring the reflection coefficient of a structure irradiated with microwaves | |
DE202016008273U1 (en) | Device for measuring the width of a metal strip produced by strip rolling | |
DE102021126144A1 (en) | Calibration device arrangement for a motor vehicle radar device, calibration device and calibration method | |
DE102020107181B4 (en) | DEVICE AND ITS USE FOR LOCATING NOISE SOURCES BY BEAMFORMING | |
DE102005044143A1 (en) | Filling medium e.g. water, level measurement device for use in chemical industry, has line arrangement for guiding measurement serving electromagnetic waves with propagation characteristics, and designed as electromagnetic delay line | |
DE102018102367A1 (en) | Method for detecting potential fault conditions on an FMCW-based level gauge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication |