JP3027380B2 - マイクロ波によって動作する充填レベル測定器 - Google Patents

マイクロ波によって動作する充填レベル測定器

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JP3027380B2 JP11081938A JP8193899A JP3027380B2 JP 3027380 B2 JP3027380 B2 JP 3027380B2 JP 11081938 A JP11081938 A JP 11081938A JP 8193899 A JP8193899 A JP 8193899A JP 3027380 B2 JP3027380 B2 JP 3027380B2
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    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/24Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave constituted by a dielectric or ferromagnetic rod or pipe

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方の端部側で背
壁によって短絡された導波管として構成されているケー
シング区分と、前記導波管をほぼ完全に塞いでいる誘電
体から成る挿入体と、前記ケーシング区分内に侵入して
いてマイクロ波源に接続されている励振素子と、前記ケ
ーシング区分に境を接していてマイクロ波を送信及び/
又は受信するためのアンテナとを配備した形式のマイク
ロ波によって動作する充填レベル測定器に関する。
【0002】
【従来の技術】充填レベルを測定する場合、マイクロ波
がアンテナによって充填物の表面へ向かって送信され、
かつ該表面で反射されたエコー波が受信される。エコー
振幅を距離の関数として表わすエコー関数が形成され、
該エコー関数から確率的な有用エコーと該有用エコーの
走行時間が決定される。該走行時間から、充填物表面と
アンテナ間の距離が決定される。
【0003】比較的短い距離を反射マイクロ波によって
測定することのできる公知の方法は全て適用することが
できる。最も良く知られた例は、パルスレーダ及び周波
数変調持続波レーダ(FMCW−Radar)である。
【0004】パルスレーダの場合は、周期的に短いマイ
クロ波送信パルス(以下、マイクロ波パケットと呼ぶ)
が送信され、該マイクロ波パケットは充填物表面によっ
て反射され、かつ距離に関連した走行時間を経た後に再
び受信される。時間の関数としての、受信された信号振
幅は、エコー関数を表わす。このエコー関数の各値は、
アンテナからの特定距離で反射されたエコーの振幅に相
当する。
【0005】FMCW法の場合には、持続的なマイクロ
波が送信され、例えば鋸歯関数に従って周期的に一次関
数的に周波数を変調されている。受信したエコー信号の
周波数はそれ故に、受信時点に送信信号が有する瞬間周
波数に対して、エコー信号の走行時間に関連した周波数
差を有している。従って、送信信号と受信信号との混合
及び該混合信号のフーリエスペクトルの評価によって得
られるところの、送信信号と受信信号との間の周波数差
はアンテナからの反射面の距離に相当している。更に、
フーリエ変換によって得られる周波数スペクトルのスペ
クトルラインの振幅はエコー振幅に相当している。それ
故に前記フーリエスペクトルはこの場合エコー関数を表
わしている。
【0006】マイクロ波によって動作する充填レベル測
定器は極めて多くの産業分野で、例えば化学産業分野や
食料品産業分野において使用される。典型的には容器内
の充填レベルが測定される。この容器は通常1つの開口
を有し、該開口には、測定器を固定するための接続管片
又はフランジが設けられている。
【0007】産業上の測定技術では通常、送信及び受信
のために誘電体の棒形アンテナ及びホルン形アンテナが
使用される。典型的には、短絡された導波管の、幾何学
的形状に形成されたケーシング区分を有するケーシング
が使用される。該ケーシング内には励振素子が導入さ
れ、該励振素子を介してマイクロ波が前記ケーシング区
分を通して送信及び/又は受信される。ホルン形アンテ
ナの場合はケーシングには、容器寄りの方向に拡がって
ホルンを形成する漏斗状区分が接続している。棒形アン
テナの場合は、容器の方に向いた誘電体から成る棒が設
けられている。一般にケーシングの内室は、誘電体から
成る挿入体によってほぼ完全に塞がれている。ホルン形
アンテナの場合は該挿入体は、容器の方へ向いた円錐形
端部を有している。棒形アンテナの場合は挿入体に棒形
アンテナが接続している。
【0008】電磁波は同軸伝送線路に沿って分散無く電
気的−磁気的横波モード(TEMモード)で伝搬する。
従って該フィールドモードは、マイクロ波パケット又は
有限帯域幅(往々にして極めて大きな帯域幅)の周波数
スペクトルを有する電磁波を搬送するために特に適して
いる。無分散伝搬の利点は、送信すべき波又はマイクロ
波パケットがその周波数の前記帯域幅を有している場合
に特に重要である。その場合供給されるマイクロ波パケ
ットは事実上拡げられず、かつ一次関数的に周波数変調
されたマイクロ波の場合、線形偏差がおおむね回避され
る。
【0009】しかしながらアンテナによって電磁波を指
向送信するためには、顕著な順方向ローブをもった放射
特性を有するようなモードがより適している。この特性
は例えば円形導波管内を伝搬可能な基本モード、つまり
電気的横波11モード(TE−11モード)を有してい
る。所要のモード変換、例えばTEMモードからTE−
11モードへのモード変換は、励振素子による短絡導波
管への結合によって行なわれる。
【0010】ドイツ連邦共和国実用新案第941224
3号明細書には、一方の端部側で背壁によって短絡され
た導波管として構成されているケーシング区分と、前記
導波管をほぼ完全に塞いでいる誘電体から成る挿入体
と、前記ケーシング区分内に侵入していてマイクロ波源
に接続されている励振素子と、前記ケーシング区分に境
を接していてマイクロ波を送信及び/又は受信するため
のアンテナとを配備した形式のマイクロ波によって動作
する充填レベル測定器が記載されている。
【0011】この場合の励振素子は、導波管内へ側方か
ら導入された送信ピンである。このような非対称的な構
成の場合、円形導波管内では、前記の所望の基本モー
ド、つまりTE−11モード以外に、より高次のモード
も励振される。
【0012】欧州特許出願公開第821431号明細書
でも矢張り、一方の端部側で背壁によって短絡された導
波管として構成されているケーシング区分と、前記導波
管をほぼ完全に塞いでいる誘電体から成る挿入体と、前
記ケーシング区分内に侵入していてマイクロ波源に接続
されている励振素子と、前記ケーシング区分に境を接し
ていてマイクロ波を送信及び/又は受信するためのアン
テナとを配備した形式のマイクロ波によって動作する充
填レベル測定器が記載されている。
【0013】前記励振素子は送信ワイヤであり、該送信
ワイヤの両端部はケーシング区分の背壁に配置されてお
り、かつ前記送信ワイヤは3つの真直ぐのセグメントを
有し、その内の1つのセグメントは背壁に対して実質的
に平行に延びている。
【0014】この結合部の形状は、所望のモードの点
で、前述の横方向結合部に対比して著しく改良されては
いるが、高次モードが発生されるとは云え、著しく僅か
な高次モード成分に過ぎない。これは特にパルスレーダ
において、著しく短いパルスが発生される場合に確認さ
れる。パルスが短くなるに応じて、そこに含まれている
周波数の帯域幅は大きくなる。
【0015】高次モードの形成によって必然的に導波管
内では強い分散効果が発生する。周波数が設定されてい
る場合、高次モードにおける分散は、基本モードの場合
よりも著しく顕著になる。
【0016】高次モードは原則として不適当な放射特性
を有し、アンテナの指向特性を妨害する。
【0017】更なる欠点は、より高次の磁気的横波モー
ド、つまりTM−01モードが基本モードに対比して長
いリンギング時間もしくは長い減衰時間を有している点
にある。これによって例えばパルスレーダでは送信パル
スは、比較的長い時間を経た後に始めて減衰することに
なる。この時期に生じるエコーは、該エコーの振幅が減
衰する送信パルスの振幅を著しく上回る場合にしか認識
できない。この時間によって、測定器と測定すべき充填
レベルとの間に存在せねばならない空間的な最小距離が
設定されている。この空間的な最小距離を下回る場合に
は、確実な測定は最早保証されていない。この最小距離
は、前記時間中に電磁波が辿る区間の半分に相当し、か
つ通常ブロッキング・ディスタンスと呼ばれている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、産業上の測定技術において使用でき、顕著な順方向
ローブをもった放射特性を有し、かつ大きな周波数帯域
幅をもったマイクロ波を送信及び/又は受信するために
使用できるような、マイクロ波によって動作する充填レ
ベル測定器を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、一方の端部側で背壁によって短
絡された導波管として構成されているケーシング区分
と、前記導波管をほぼ完全に塞いでいる誘電体から成る
挿入体と、前記ケーシング区分内に侵入していてマイク
ロ波源に接続されている励振素子と、前記ケーシング区
分に境を接していてマイクロ波を送信及び/又は受信す
るためのアンテナとを配備した形式の、マイクロ波によ
って動作する充填レベル測定器において、挿入体内で励
振素子とアンテナとの間にギャップが配置されており、
該ギャップが、導波管の高次モードを実質的に透過しな
いフィルタを形成している点にある。
【0020】
【発明の効果】本発明の第1の構成によれば、ギャップ
は、ケーシング区分の縦軸線に対して平行に延びてお
り、かつ、ギャップと誘電体とを有する導波管の基本モ
ードの波長の1/4の奇数倍に等しい長さを有してい
る。
【0021】本発明の第2の構成によれば、ギャップ
は、ケーシング区分の縦軸線に対して垂直に延びてお
り、かつ、前記ギャップ通過時に高次モードをほぼ完全
に減衰するように設計された幅bを有している。
【0022】第3の構成によれば、挿入体内で励振素子
とアンテナとの間に、縦方向で相前後して配置された2
つのギャップが設けられており、両ギャップの内、一方
のギャップがケーシング区分の縦軸線に対して平行に延
び、他方のギャップが前記ケーシング区分の縦軸線に対
して垂直に延びている。
【0023】別の実施形態によれば励振素子は、背壁に
固定された送信ワイヤである。
【0024】更に本発明によれば励振素子は、背壁に境
を接するギャップの区域に配置されている。
【0025】本発明の利点は、付加的な構成部品を必要
としない点にある。産業上の使用のために適した充填レ
ベル測定器は原則として、導波管をほぼ完全に塞ぐ誘電
体から成る挿入体を有している。該誘電体は、励振素子
を機械的に防護するために役立ち、かつケーシング区分
内にダストの侵入及び凝縮物の生成するのを防止する。
【0026】誘電体としては例えばフッ素樹脂、特にポ
リテトラフルオロエチレン(PTFE)又はポリフェニ
レンスルフィド(PPS)が適している。前記材料は機
械的な加工のために好適であるので、多額の経費をかけ
ずにギャップを製作することが可能である。前記ギャッ
プが同時に励振素子を受容するために使用される場合で
も、付加的な作業工程を全く必要としない。励振素子を
受容するために設けられる切欠部は延長又は拡大するだ
けでよい。
【0027】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。
【0028】なお本発明の構成及び利点を説明するため
の図面には、マイクロ波によって動作する充填レベル測
定器の2つの実施例が図示されているが、図面中、同一
の構成要素には同一の符号を付した。
【0029】図1にはマイクロ波によって動作する充填
レベル測定器が図示されている。該充填レベル測定器は
測定部位に、例えば容器上に固定される。このために充
填レベル測定器は、固定装置を配備したケーシング1を
有している。この固定装置は例えば図1の左半部に図示
したように雄ねじ山11であり、該雄ねじ山を介して充
填レベル測定器は、対応する容器開口内へ螺入可能であ
る。充填レベル測定器は同じく、図1の右半部に図示し
たようにフランジ12によって測定部位に固定すること
もできる。その他の固定方式も同じく使用可能である。
【0030】ケーシング1はケーシング区分13を有
し、該ケーシング区分は、一方の側の端部で背壁2によ
って短絡された導波管として構成されている。組付け状
態で、前記背壁2から離隔した方のケーシング区分13
の開口は、充填レベルを測定すべき充填物の方向へ容器
内部へ向いている。図示の実施例ではケーシング1は実
質的に円筒形であり、かつケーシング区分13は円形導
波管を成している。
【0031】ケーシング区分13は、誘電体から成る挿
入体3によってほぼ完全に塞がれている。該挿入体3は
図2に示されている。その誘電体材料としてはこの場
合、その化学的及び機械的安定性に基づいて産業上の利
用に適した、例えばポリフェニレンスルフィド(PP
S)又はフッ素樹脂のような材料を用いるのが有利であ
る。フッ素樹脂とは、フッ素含有重合体、つまり高い比
率のフッ素成分を有するポリマーである。フッ素樹脂は
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が有利であ
る。またポリテトラフルオロエチレン(PTFE)をベ
ース物質として使用するところのポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)の変態も同じく極めて適している。
このための例はテトラフルオロエチレン−ヘクサフルオ
ロプロピレン−共重合体(FEP)及びパーフルオロア
ルコキシイ−共重合体(PFA)である。
【0032】ケーシング区分13に境を接してマイクロ
波を送信及び/又は受信するためのアンテナ4が配置さ
れている。本実施例では該アンテナは、組付け状態で被
測定充填レベルの方向に容器内部へ向いた誘電体から成
る棒形アンテナである。その他のアンテナ形状、例えば
明細書冒頭で述べたホルン形アンテナを同じく使用する
ことが可能である。図2から判るように挿入体3とアン
テナ4は、実質的に円筒形の単一構成部分である。挿入
体3は雄ねじ山31を有し、該雄ねじ山によって、ケー
シング区分13に配置された雌ねじ山131に螺合可能
である。
【0033】ケーシング区分13内へ侵入し、かつ同軸
伝送線路6を介して、図示を省いたマイクロ波源に接続
された励振素子5が設けられている。マイクロ波源は例
えばパルスレーダ装置、FMCW装置又は連続的に振動
するマイクロ波発振器である。
【0034】励振素子5は、ケーシング区分13の背壁
2に固定された送信ワイヤである。このような励振素子
はドイツ連邦共和国特許出願公開第19629593号
明細書に記載されている。
【0035】送信ワイヤは導電性金属、例えば真鍮、
銅、銀又はアルミニウムから成っている。送信ワイヤの
第1端部は同軸伝送線路6の内部導体と導電接続されて
いる。このために背壁2内には、絶縁されたブッシング
が設けられている。同軸伝送線路6の外部導体は背壁2
と導電接続されている。前記送信ワイヤの第2端部は背
壁2と導電接続されている。送信ワイヤは3つの区域、
つまりアンテナ4の背壁2から隔てて延びる直線区分
と、該直線区分に接して該直線区分から両端部へ達する
2つの脚片とを有している。所望の基本モードTE−1
1を発生させるために、送信ワイヤの直線区分と背壁2
との間の平均距離は、円形導波管における基本モードT
E−11の導波管波長λHの1/4に等しくなるように
選ばれねばならない。
【0036】この導波管波長λHを決定するためには、
送信すべきマイクロ波の適当な周波数が使用されねばな
らない。この適当な周波数は、パルスレーダ装置を使用
する場合には送信パルスの周波数スペクトルの中心周波
数に等しく、また一次関数的に周波数の変調されたFM
CW装置を使用する場合にはその中心周波数に等しい。
【0037】この励振素子5ではマイクロ波のために、
寸法が規定されている場合、次に高いTM−01モード
を発生させて送信することなしにTE−11モードのみ
が伝搬可能である周波数範囲よりも大きな周波数範囲を
許容することが可能である。
【0038】しかしながら、このマイクロ波結合方式の
場合でも、特にマイクロ波の周波数が著しく大きな帯域
幅を有している場合には、より高次のモードを完全には
抑圧することはできない。
【0039】それ故に本発明では挿入体3内に、励振素
子5とアンテナ4との間でギャップ7が配置されてお
り、該ギャップは、導波管のより高次のモードを透過さ
せないフィルタを形成している。図2から判るように前
記ギャップ7はケーシング区分13の縦軸線に対して平
行に延びており、かつ背壁2に接している。励振素子5
は、背壁2に境を接するギャップ7の領域内に配置され
ている。該励振素子5は、前記ギャップ7内に侵入する
ように背壁2に固定されている。
【0040】図3及び図4には挿入体3がそれぞれ断面
図で図示されている。断面平面は図2においてA−A線
で表わされている。ギャップ7はこの図示では挿入体3
の円形断面平面の中点を通ってダイアゴナルに延びてい
る。
【0041】図3では基本モードTE−11の電気力線
が図示され、図4では次に高いモードTM−01の電気
力線が図示されている。基本モードTE−11の電気力
線はギャップ7の断面平面内でギャップ7に対して実質
的に平行に延びているのに対して、次に高いモードTM
−01の電気力線は、中点から半径方向外向きに向かっ
ている。ギャップ7に対する電気力線の種々異なった方
位づけによって、挿入体3は両モードに対して異なった
有効誘電率を有することになる。これによって両モード
の遮断周波数間の間隔は拡大される。これに伴って、所
望の基本モードTE−11のみが伝搬できる周波数範囲
は著しく拡大される。ギャップ7によってより高い周波
数値の方へシフトされた高次モードの遮断周波数の下方
範囲では、この高次のモードは極度に減衰されて伝搬不
能になる。
【0042】シミュレーション計算と模型実験の結果、
ギャップ7を有する挿入体3を配備した導波管の基本モ
ードTE−11の波長の1/4の奇数倍に等しい長さL
をギャップ7が有している場合にはフィルタ機能が格別
顕著であることが判った。その場合スリットを有する導
波管から、誘電体で完全に塞がれた導波管への移行は基
本モードにとって特に好ましい。
【0043】これによって充填レベル測定器の放射特性
を著しく改善することが可能であり、しかもその場合付
加的な構成部品は必要でなく、かつ/又は製造時に付加
的な作業経費が生じることもない。これは、何れにして
も励振素子5を受容するために設けねばならない切欠部
が前記のギャップの形で形成されているからである。
【0044】またリンギング時間もしくは減衰時間が、
相応のギャップ7を有していない充填レベル測定器に対
比して著しく短縮される。その理由は、TM−01モー
ドにおけるマイクロ波の成分比率がこのモードの遮断周
波数に近い周波数では、より高い周波数値の方への遮断
周波数のシフトに基づいて著しく僅かであるからであ
る。慣用の充填レベル測定器において長い減衰時間を生
ぜしめるものが、前記マイクロ波の成分比率に他ならな
い。
【0045】図5には、マイクロ波によって動作する充
填レベル測定器の別の実施例が図示されている。但し、
図1に示した実施例との相違点だけを以下に説明する。
重要な相違点は、本実施例では第1挿入エレメント3a
と第2挿入エレメント3bとから成る2部構成の挿入体
が使用されている点にある。第1挿入エレメント3aと
第2挿入エレメント3bとの間にギャップ8が配置され
ており、該ギャップはケーシング区分13の縦軸線に対
して垂直に延びておりかつ幅bを有している。該幅b
は、より高次のモードがギャップ8の通過時にほぼ完全
に減衰されように設計されている。その場合、高次モー
ドが伝搬方向でギャップ8を通過する際に該高次モード
が基本モードよりも強い減衰作用を受けるという効果が
活用される。
【0046】ギャップ8では基本モード及び次に高いモ
ードのための導波路の遮断周波数は、誘電体におけるよ
りも高い値を有している。高次モードの両遮断周波数の
差量は以下、周波数シフト量Δνで表わされる。従って
誘電体内で高次モードの遮断周波数より上範囲に位置し
かつ高次モードの遮断周波数と周波数シフト量Δνとの
和より下範囲に位置している周波数を有するマイクロ波
の比率成分は、ギャップ8内では高次モードの遮断周波
数よりも下範囲に位置し、従って極度に減衰されてい
る。各適用のために最適の幅bは、実験的に第1挿入エ
レメント3aと第2挿入エレメント3bとの間の間隔を
変化することによって、或いは相応のシミュレーション
計算によって決定することができる。
【0047】マイクロ波パルスが、約6GHzの中心周
波数と、ポリフェニルスルフィド(PPS)によって充
填された約20mmの内径をもったケーシング区分13
とを有する場合、ギャップ8は約1mmの幅を有してい
るのが有利である。
【0048】第2挿入エレメント3bとアンテナ4は一
体的な構成部分である。これは図6に図示されている。
図7及び図8には第1挿入エレメント3aが縦断面図と
斜視図で示されている。
【0049】第1挿入エレメント3aは円筒形であり、
かつ背壁2寄りの端面に2つの突出する係止突起33を
有している。該係止突起は組付け状態では、背壁2に対
応配設された凹所に係合して第1挿入エレメント3aの
回動を防止する。この手段は励振素子5を防護するため
に役立つ。前記背壁2から離反した方の第1挿入エレメ
ント3aの端面は扁平である。
【0050】第2挿入エレメント3bには雄ねじ山31
が一体成形されており、該雄ねじ山を介して第2挿入エ
レメント3b及びアンテナ4はケーシング区分13内へ
螺入可能である。第1挿入エレメント3aに対面した方
の第2挿入エレメント3bの端面の中心には円筒形のス
ペーサ32が一体成形されている。該スペーサ32の高
さは、ギャップ8の幅bに等しい。
【0051】前記雄ねじ山31の下側で第2挿入エレメ
ント3bは、パッキン、例えばOリングを収容するため
の2つの円環溝9を有している。前記の円環溝及びパッ
キンは、図1に図示した第1実施例の場合も勿論設ける
ことができる。
【0052】ケーシング区分13の縦軸線に対して垂直
方向に延びるギャップ8以外に、図5に図示した第1実
施例は、ケーシング区分13の縦軸線に対して平行に延
びるギャップ7aを有している。ギャップ7aは、図1
の第1実施例におけるギャップ7と全く同様に、背壁2
に直接境を接しかつ励振素子5を受容するために使用さ
れる。両ギャップ7a及び8は、要するにケーシング区
分13内の励振素子5とアンテナ4との間に縦方向で相
前後して配置されている。
【0053】ギャップ7aは勿論、図1に図示したギャ
ップ7に相応して、比較的大きな長さを有し、かつ同じ
く高次モードのためのフィルタとして構成されていても
よい。このような充填レベル測定器は、縦方向で相前後
して配置されて高次モード用のフィルタとして使用され
る2つのギャップを有することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ギャップがケーシング区分の縦軸線に対して平
行に延びる形式の、マイクロ波によって動作する充填レ
ベル測定器の縦断面図である。
【図2】図1に示した挿入体及びアンテナの縦断面図で
ある。
【図3】図1に示した挿入体の断面図及び該断面平面に
おける基本モードTE−11の電気力線経過を示す図で
ある。
【図4】図1に示した挿入体の断面図及び該断面平面に
おける次に高いモードTM−01の電気力線経過を示す
図である。
【図5】ギャップがケーシング区分の縦軸線に対して垂
直に延びる形式の、マイクロ波によって動作する充填レ
ベル測定器の縦断面図である。
【図6】図5に示したアンテナ及び挿入体の第2挿入エ
レメントの側面図である。
【図7】図5に示した第1挿入エレメントの縦断面図で
ある。
【図8】図5に示した第1挿入エレメントの斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 ケーシング、 2 背壁、 3 挿入体、 3a
第1挿入エレメント、3b 第2挿入エレメント、 4
アンテナ、 5 励振素子、 6 同軸伝送線路、
7,7a,8 ギャップ、 9 円環溝、 11 雄
ねじ山、 12 フランジ、 13 ケーシング区分、
31 雄ねじ山、 32 スペーサ、 33 係止突
起、 131 雌ねじ山
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュテファン ブルガー ドイツ連邦共和国 フライブルク トゥ ラシュトラーセ 30 (72)発明者 クラウス−ペーター オーベルレ ドイツ連邦共和国 ヴァイルハイム シ ュタインバッハシュトラーセ 1 (72)発明者 アンドレアス ヴィーン ドイツ連邦共和国 カムプ−リントフォ ート フリーダーシュトラーセ 82 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 23/284

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の端部側で背壁(2)によって短絡
    された導波管として構成されているケーシング区分(1
    3)と、前記導波管をほぼ完全に塞いでいる誘電体から
    成る挿入体(3;3a,3b)と、前記ケーシング区分
    (13)内に侵入していてマイクロ波源に接続されてい
    る励振素子(5)と、前記ケーシング区分(13)に境
    を接していてマイクロ波を送信及び/又は受信するため
    のアンテナ(4)とを配備した形式の、マイクロ波によ
    って動作する充填レベル測定器において、 挿入体(3;3a,3b)内で励振素子(5)とアンテ
    ナ(4)との間にギャップ(7,7a,8)が配置され
    ており、該ギャップが、導波管の高次モードを実質的に
    透過しないフィルタを形成していることを特徴とする、
    マイクロ波によって動作する充填レベル測定器。
  2. 【請求項2】 ギャップ(7)が、ケーシング区分(1
    3)の縦軸線に対して平行に延びており、かつ、ギャッ
    プ(7)と誘電体とを有する導波管の基本モードの波長
    の1/4の奇数倍に等しい長さを有している、請求項1
    記載のマイクロ波によって動作する充填レベル測定器。
  3. 【請求項3】 ギャップ(8)が、ケーシング区分(1
    3)の縦軸線に対して垂直に延びており、かつ、前記ギ
    ャップ(8)通過時に高次モードをほぼ完全に減衰する
    ように設計された幅(b)を有している、請求項1記載
    のマイクロ波によって動作する充填レベル測定器。
  4. 【請求項4】 挿入体(3a,3b)内で励振素子
    (5)とアンテナ(4)との間に、縦方向で相前後して
    配置された2つのギャップ(7,7a;8)が設けられ
    ており、両ギャップの内、一方のギャップ(7,7a)
    がケーシング区分(13)の縦軸線に対して平行に延
    び、他方のギャップ(8)が前記ケーシング区分(1
    3)の縦軸線に対して垂直に延びている、請求項1記載
    のマイクロ波によって動作する充填レベル測定器。
  5. 【請求項5】 励振素子(5)が、背壁(2)に固定さ
    れた送信ワイヤである、請求項1から4までのいずれか
    1項記載のマイクロ波によって動作する充填レベル測定
    器。
  6. 【請求項6】 励振素子(5)が、背壁(2)に境を接
    するギャップ(7,7a)の区域に配置されている、請
    求項2から5までのいずれか1項記載のマイクロ波によ
    って動作する充填レベル測定器。
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