TWI686590B - 填充位準雷達之模式轉換器 - Google Patents

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丹尼爾 舒塞斯
克勞斯 肯宙
瑪格薩塔 詹森
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德商Ｖｅｇａ格里沙貝兩合公司
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Abstract

本發明揭示一種用於一位準雷達(12)之模式轉換器(30)，其包括：一輸入管線(20)，其用於將一高頻率信號引入至該模式轉換器中；一螺旋結構(58)，該輸入管線(20)之一導體(46)突出至該螺旋結構(58)中且該螺旋結構(58)包括複數個螺旋形電導體(68)；及一波導(49)，其封圍該螺旋結構(58)。該螺旋結構(58)經組態以將來自該輸入管線(20)之該高頻率信號轉換成該波導(49)中之一H01模式。

Description

填充位準雷達之模式轉換器
本發明係關於使用雷達之填充位準量測之領域。特定而言，本發明係關於一種用於一填充位準雷達之模式轉換器、一種填充位準雷達、一種用於一模式轉換器之轉換器主體及一種用於製造一轉換器主體之方法。
使用雷達之位準量測基於一距離量測，其中判定一雷達信號或高頻率信號至一容器中之一填充材料之一表面之通行時間且自其導出自雷達裝置之發射裝置(舉例而言，一天線角)至填充材料之距離。
通常，在雷達裝置中，激發雷達信號之基礎模式。在一圓形波導中，此係H11模式(亦稱作TE11模式)。一旦波導或管直徑大於唯一性範圍，越來越多之模式便隨直徑增加而能夠傳播。舉例而言，在82.5mm之一管直徑及25GHz之一頻率之情況下，233個模式能夠傳播。
特定而言，針對豎管或旁路管線中之位準量測，凸緣連接、管出口及混合開口(諸如孔或狹縫)之影響可減小量測準確性，此乃因在此類型之干擾位置處以不同強度反射不同模式。
不同模式之不同傳播速度可導致分散；換言之，不同通行時間意味著藉由同一填充位準產生不同時序之大量回波。另外，相長及相消疊加導致振幅波動，此亦可導致量測不準確性。
本發明之目標係改良一填充位準雷達之量測準確性。
此目的藉由獨立技術方案之標的物來達成。可自附屬技術方案及以下說明得出本發明之其他實施例。
本發明之一項態樣係關於一種用於一填充位準雷達之模式轉換器，其經組態以將一TEM導波轉換成一H01模式。該模式轉換器可附接至其中將量測一填充位準之一容器(舉例而言，一旁路管線或一豎管)。
在本發明之一項實施例中，該模式轉換器包括：一輸入管線，其用於將一高頻率信號引入至該模式轉換器中；一螺旋結構，該輸入管線之一導體突出至該螺旋結構中且該螺旋結構包括複數個螺旋形電導體(或由複數個螺旋形電導體構成)；及一波導，其封圍該螺旋結構。該螺旋結構經組態以將來自該輸入管線之該高頻率信號(舉例而言，一TEM導波)轉換成該波導中之一H01模式。將瞭解，該模式轉換器亦可相反地將一H01信號轉換成該輸入管線中之一高頻率信號。
經由(舉例而言)連接至一控制系統之一線纜(換言之，該位準雷達之高頻率部分)，高頻率信號可引入至該輸入管線中、由該模式轉換器轉換成該H01模式且隨後耦合至一豎管或旁路管中。由填充材料反射之一高頻率信號藉由該模式轉換器轉換回成一TEM導波且往回饋送至該線纜或該輸入管線中，其中其可隨後在該高頻率部分中重新處理並評估。
H01模式(或H01波類型)係不具有一波導之邊緣(或內側)上及中心中之電場之任何部分之僅有模式(除較高模式H02-H0n模式之外)。因此，當一H01模式透過一管(舉例而言，一豎管)傳播時，無可能被狹縫、孔、出口或管連接中斷之縱向電流在該管中流動。H01模式確實通常需要一邊界以便能夠傳播，但僅稍微被邊界之不理想影響。
因此，特定而言，在豎管及旁路應用中，使用該模式轉換器，可減小凸緣連接、管出口及混合開口之影響。以此方式，可達成較佳量測準確性。
H01模式之另一優點係其低損耗。H01模式可具有所有波導波之最低衰減。
該輸入管線可係包括一內部導體及一導電殼體之一同軸管線。經由該內部導體，高頻率信號可耦合至該模式轉換器中且經反射信號可向外耦合。在此上下文中，該內部導體突出至該螺旋形結構中。該同軸管線之該殼體或外部導體可連接至提供其中配置有該螺旋結構之該波導之一金屬天線結構(舉例而言，一外殼)。該螺旋結構不連接至該內部導體或該外部導體。
該螺旋結構(舉例而言，其呈一圓柱體之形式)包括複數個螺旋形或盤繞電導體(舉例而言，其呈導體條帶之形式)。該等電導體可經配置以便關於該螺旋結構之一中心對稱且以一線圈形狀圍繞該中心軸延伸。顯著地，由盤繞結構激發僅H01模式，且以一最佳方式抑制所有其他傳播模式。
該等電導體或導體條帶之空間數目、長度、角度、寬度及厚度影響該螺旋結構之傳輸性質及轉換性質。最重要地，該等電導體應係導電的，但不必互連。
該模式轉換器之該波導(舉例而言，一圓形波導)以一方式封圍在一距離處之該螺旋結構使得(舉例而言)在該螺旋結構與該波導之內側之間以一方式存在填充有空氣或一介電介質之一區域使得H01模式之電場可在彼處形成。
在本發明之一項實施例中，該輸入管線之該導體突出至該螺旋結構中達該螺旋結構之長度之10%以上、40%以上或一半以上。以此方式，一TEM導波可自該輸入管線發射至該螺旋結構之內部中且隨後 轉換為其中施加該螺旋結構的該波導之部分中之H01模式。
在本發明之一項實施例中，該輸入管線之該導體係一同軸線纜之一內部導體或連接至一同軸線纜之內部導體。該模式轉換器可(舉例而言)包括一同軸線纜之端可旋緊或插接至其中之一插頭。
在本發明之一項實施例中，該波導由該位準雷達之一外殼形成。此外殼可包括該輸入管線之該導體透過其突出至該波導中之一蓋。舉例而言，用於一同軸線纜之一插頭可附接至該蓋。該外殼可進一步包括用於一位準雷達之一天線角可固定至其之一開口。
在本發明之一項實施例中，該螺旋結構由配置於該波導中(且其在下文中亦稱為一轉換器主體)之一介電主體承載。該螺旋結構與該介電主體可形成一方面承載該螺旋結構且另一方面固定至該模式轉換器之該外殼之一轉換器主體。舉例而言，該轉換器主體可透過該外殼中之該前述開口突出且以一方式定形狀使得其憑藉該天線角固持於該外殼中。以此方式，該轉換器主體隔離該模式轉換器之內部(換言之，該波導)與其中將量測該填充位準之該容器，且將已轉換成H01模式之高頻率信號傳導至(舉例而言)一豎管或旁路管中。
在本發明之一項實施例中，該介電主體在其外側上承載該螺旋結構。該介電主體(舉例而言，其由塑膠材料製成)可(舉例而言)包括該螺旋結構施加至其外側之一圓柱形部分。然而，該介電主體係空心的且該螺旋結構施加至其內側亦係可能的。該介電主體之介電材料可(舉例而言)係PP、PTFE、PEEK(聚醚醚酮)、玻璃或陶瓷材料。
術語「圓柱體」及「圓柱形部分」意指相關組件係實質上圓柱形的。舉例而言，此等組件可在形式上係稍微圓錐形的(由於其製造)且具有處於與該等組件之中心軸之大致1°或2°之一傾斜之外表面或內表面。
本發明之另一態樣係關於一種包括如上文及下文中所揭示之一 模式轉換器之位準雷達。如同該模式轉換器，該位準雷達可(舉例而言)包括一控制系統，該控制系統直接附接至該模式轉換器或在距其一距離處且可產生高頻率信號並評估一經反射高頻率信號。該控制系統可經由一同軸線纜連接至該模式轉換器。
本發明之另一態樣係關於一種用於如上文及下文中所揭示之一模式轉換器之轉換器主體。該轉換器主體可引入至該模式轉換器之一外殼中，該外殼同時形成其中接納施加至該轉換器主體之一螺旋結構之一波導。
在本發明之一項實施例中，該轉換器主體包括：一螺旋結構，其由複數個螺旋形電導體構成；一介電主體，其包括由該螺旋結構封圍之一圓柱形部分；及一插座，其在該圓柱形部分中，用於接納一輸入管線之一導體。該插座可係該導體可沿該圓柱形部分之一軸插入至其中之一(視情況軸向)孔或開口。
該介電主體之第一部分可用於承載該螺旋結構且可包括(舉例而言)一同軸線纜之內部導體可引入至其中之一軸向開口。
在本發明之一項實施例中，該轉換器主體進一步包括用於密封其中接納包括該螺旋結構之該第一圓柱形部分之一外殼之一第二圓柱形部分。該第二部分可具有大於該第一圓柱形部分之一直徑。該第二圓柱形部分可在其外側上包括其中可接納一或多個密封環之一或多個凹陷部。
在本發明之一項實施例中，該轉換器主體進一步包括在該第一部分與該第二部分之間用於將該轉換器主體支撐於該外殼上之一圓錐形部分。該轉換器主體自其自該外殼突出的該外殼中之開口可具有一對應圓錐形內表面。
在本發明之一項實施例中，該轉換器主體進一步包括一發射圓錐體，該發射圓錐體以一方式連接至該第二圓柱形部分使得在該第二 圓柱形部分上形成該轉換器主體可憑藉其固定於該外殼中之一肩部。舉例而言，包括具有比該開口小之一直徑且該第二圓柱形部分上之該肩部可支撐於其上之一凸緣之一天線角可經由該外殼中之該開口緊固。
本發明之另一態樣係關於一種用於(舉例而言)如上文及下文所揭示之一模式轉換器之轉換器主體。將瞭解，方法之特徵亦可係該轉換器主體之特徵，且相反地，該轉換器主體或該模式轉換器之特徵亦可係方法之特徵。
在本發明之一項實施例中，該方法包括以下步驟：提供一載體主體；及藉由在該載體主體之外側上金屬化複數個螺旋形條帶而將一螺旋結構附接至該載體主體。此可(舉例而言)使用一3D MID製造方法(MID=經模製互連裝置)發生。
將該螺旋結構施加至一薄膜(舉例而言，由聚醯亞胺製成)亦係可能的。可簡單地圍繞該載體主體纏繞或黏上具有該所施加結構之該膜。
在本發明之一項實施例中，該載體主體由適合於藉由雷射直接成型(LDS)金屬化之一塑膠材料製成及/或該螺旋結構可藉由LDS施加至該載體主體。該材料可(舉例而言)係來自恩欣格(Ensinger)公司之「TECACOMP PEEK LDS」©。
適合於LDS之一材料可包括可使用一雷射束活化之一金屬氧化物添加劑。在其中雷射束使該載體主體之材料活化之位置處，形成可在一浴中在其上沈積一金屬塗層之核。該螺旋結構可因此使用一雷射束施加至該載體主體。
在本發明之一項實施例中，該整個轉換器主體由該塑膠材料製成。特定而言，可將該整個轉換器主體之該塑膠材料形成為一單個件及/或該整個轉換器主體可由適合於LDS之一塑膠材料構成。
然而，將該轉換器主體形成為複數個件亦係可能的。
在本發明之一項實施例中，該方法進一步包括以下步驟：以一方式將該載體主體附接至另一塑膠材料主體使得該載體主體形成該螺旋結構施加至其的該轉換器主體之一第一部分且該另一塑膠材料主體形成該轉換器主體可藉由其固定至一外殼之至少一第二部分。
該另一第二塑膠材料主體可由另一第二塑膠材料製成，該另一第二塑膠材料(舉例而言)具有比該載體主體之塑膠材料更適合之介電性質及/或(舉例而言)由於其穩定性而適合於抵抗其中量測填充位準之容器之潛在侵蝕性內容物。
總之，該轉換器主體之介電性質可由該載體主體及該第二塑膠材料主體判定。
在本發明之一項實施例中，該載體主體以一方式係一實心圓柱體使得該轉換器主體僅包括在該螺旋結構之內部中的該第一部分之該載體主體之該塑膠材料。該實心圓柱體可(舉例而言)包括可旋緊至該另一塑膠材料主體之一對應螺紋中之一螺紋。將瞭解，在本申請案中，一圓柱體可總是意指一實心圓柱體。
在本發明之一項實施例中，該載體主體至少部分地係一空心圓柱體。該載體主體可藉由滑動至該另一塑膠材料主體上而附接至該另一塑膠材料主體。在此情形中，在該第一部分中，該轉換器主體可(至少部分地)由包括由該載體主體之該空心圓柱體封圍之該另一塑膠材料主體之塑膠材料之一核心形成。
在下文中，將參考隨附圖式詳細地闡述本發明之實施例。
10:容器
12:位準雷達
14:旁路管線
16:液體
18:發射裝置
20:輸入管線/同軸管線/同軸線纜
22:控制系統
24:雷達脈衝
30:模式轉換器
32:外殼
34:開口
36:轉換器主體
38:蓋
40:開口/孔
42:內部
44:插頭
46:導體/內部導體
48:插座
49:波導/圓形波導
50:天線角
52:第一凸緣/凸緣
54:第二凸緣
56:圓錐形部分
57:外開口
58:螺旋結構
60:體積
62:體積
64:體積
68:螺旋形電導體/導電條帶/條帶/螺旋形條帶
70:主體/介電主體
72:輸入側/輸入面
74:圓錐形端
76:第一圓柱形部分/圓柱形部分/第一部分
78:輸出側
80:圓錐形部分/第二部分
82:第二圓柱形部分/第二部分
84:環形凹槽
86:密封件
88:肩部
90:圓錐體尖端/調適圓錐體/發射圓錐體
92:空心圓柱體/管
94:載體主體
96:另一主體/第二主體/另一塑膠材料主體
98:實心圓柱體
100:螺紋
A:軸
圖1示意性地展示根據本發明之一實施例之包括一位準雷達之一容器。
圖2展示根據本發明之一實施例之穿過一模式轉換器之一縱向區 段。
圖3係根據本發明之一實施例之一模式轉換器之一個三維視圖。
圖4係根據本發明之一實施例之一轉換器主體之一個三維視圖。
圖5係根據本發明之一實施例之穿過一轉換器主體之一縱向區段。
圖6係根據本發明之一實施例之穿過一轉換器主體之一縱向區段。
圖7係根據本發明之一實施例之穿過一轉換器主體之一縱向區段。
圖8係根據本發明之一實施例之用於製造一轉換器主體之一方法之一流程圖。
相同或類似部件具備相似元件符號。
圖1展示包括一位準雷達12之一容器10，位準雷達12量測該容器中之填充位準。位準雷達12附接至一旁路管線14之上部端，在旁路管線14中，一液體16處於與容器10之內部完全相同之高度。
位準雷達12包括經由一同軸管線20連接至位準雷達12之一控制系統22之一發射裝置18。控制系統22可能直接附接至發射裝置18或位於距其一距離處。
為了量測發射裝置18距液體16之表面之距離，控制系統22產生經由同軸管線20傳達至發射裝置18之一高頻率信號之脈衝。發射裝置18將該高頻率信號之脈衝輻射至旁路管線14中作為雷達脈衝24，雷達脈衝24隨後在液體之表面處往回反射且再次由發射裝置18接收。經反射雷達脈衝由發射裝置18饋送至同軸管線20中作為一經反射高頻率信號且往回傳送至控制系統22。控制系統22隨後自脈衝之間的通行時間差判定距離。然而，藉由另一方法(諸如FMCW)判定距離亦係可能 的。在FMCW中，藉由所發送信號與所接收信號之間的頻率移位判定距離。
高頻率信號傳送至同軸管線20中作為一TEM導波。發射裝置18包括一模式轉換器30，模式轉換器30經組態以將TEM導波轉換成一波導之H01模式，該H01模式隨後作為一雷達信號發射。相反地，模式轉換器30可在接收後旋即將H01模式之經反射信號轉換回成一TEM導波。
由於H01模式不具有旁路管線14(其通常由金屬製成且形成用於雷達信號之一波導)之邊緣處之電場之任何部分，因此無可能被旁路管線14中之破損(諸如狹縫或開口)干擾之縱向電流在旁路管線14中流動。H01模式因此不被此等破損干擾或僅被稍微干擾，且此增加經反射高頻率信號之信號品質。
圖2展示一發射裝置18，且特定而言更詳細地展示一模式轉換器30。模式轉換器30包括一外殼32，外殼32在其一端處具有一開口34，一轉換器主體36透過開口34插入至外殼32中。在其另一端處，使用一蓋38密封外殼32，蓋38(舉例而言)旋緊至外殼32。
蓋38包括同軸管線20透過其通過至外殼32之內部42中之一開口40或孔40。在孔40中，可(舉例而言)附接有用於同軸管線20之一線纜可連接至其之一插頭44(諸如一3.5mm插頭)。同軸管線20之內部導體46突出至外殼之內部及轉換器主體36中。出於此目的，轉換器主體36包括用於內部導體46之一插座48。內部導體46可視為模式轉換器30之一輸入導體。
外殼32、蓋38及轉換器主體36實質上關於一軸A旋轉地對稱。蓋38中之孔40、插頭44及外殼32中之相對開口34沿軸A配置。
外殼32之內部42以一方式係圓柱形的(圓柱體軸與軸A重合)使得在外殼32之內部中形成其中配置有轉換器主體36(或其前面部分)及內 部導體46之一圓形波導49。
一天線角50附接至包括開口34的外殼32之端且包括用於緊固至外殼32之在其一端處之一第一凸緣52及用於緊固至一容器10(舉例而言，旁路管線14)之在其另一端處之一第二凸緣54。天線角50可憑藉凸緣52旋緊至外殼32。
天線角50包括自略微小於開口34之外部直徑之一直徑至一外開口57向外變寬之一圓錐形部分56。天線角50可經調適為在敞開面或包括外開口57之面處之一所要管直徑(舉例而言，旁路管線14之一所要管直徑)，或者具有與旁路管線14相同之直徑。管直徑可係82.5mm。
天線角50亦可關於軸A旋轉地對稱。
在轉換器主體36上，存在經組態以將來自同軸線纜20之一TEM導波與波導49中之一H01模式彼此轉換之一螺旋結構58。
圖3在三個維度上更詳細地展示包括螺旋結構58之轉換器主體36及其中導引高頻率信號之體積60、62、64。體積60係同軸線纜20之殼體與TEM導波透過其進入(及離開)模式轉換器30之內部導體46之間的空間。體積60可(舉例而言)填充有一介電塑膠材料。
體積62係轉換器主體36或螺旋結構58與外殼32或波導49之內面之間的一空氣區域。轉換成H01模式之電場可在體積62中形成。
體積64係憑藉其將雷達信號引導至容器10或旁路管線14中或者憑藉其將經反射信號聚焦且使其往回通過至波導49中之天線角50之內部。
圖4中另外展示包括螺旋結構58之轉換器主體36之一放大。螺旋結構58包括以一螺旋或線圈形狀封圍軸A之以同一方式形成之複數個導電條帶68。螺旋結構58或條帶68配置於由塑膠材料及/或一介電材料製成之一主體70上，此提供轉換器主體36之大部分。
在其輸入側72處，轉換器主體36包括用於藉由蓋38中之孔40將轉 換器主體36居中之一圓錐形端74。同軸管線20亦位於轉換器主體36之輸入側72中，但其內部導體46仍可突出至螺旋結構58中直至大致半路。
轉換器主體36之圓錐形端74至其上配置有螺旋結構58之一第一圓柱形部分76變寬。
在輸出側78上，轉換器主體36變寬成一圓錐形部分80中，以便隨後再次變成圓柱形的。此第二圓柱形部分82具有比第一圓柱形部分76大之一直徑。
在此上下文中，圓錐形部分80提供對抗容器10中之容器壓力之壓力支撐。外殼32中之開口34具有一對應圓錐形部分以便接納圓錐形部分80。
第二圓柱形部分82用於密封。第二圓柱形部分82包括圍繞轉換器主體36徑向延伸且其中配置有密封件86之兩個環形凹槽84。密封件86可係(舉例而言)由FKM或FFKM(全氟醚橡膠(Kalrez))製成之兩個或兩個以上O形環。
在第二圓柱形部分82之後，轉換器主體36漸縮，從而形成抵靠天線角50或其凸緣52支撐之一肩部88。以此方式，防止轉換器主體36藉由容器10中之一真空或負壓力而自外殼32跌落或被拉出外殼32。
在漸縮之後，轉換器主體36包括H01波經由其向外耦合至天線角50中之一圓錐體尖端90。
如圖5至圖7中所展示，包括所施加螺旋結構58之轉換器主體36可形成為一個件、兩個件或複數個件。
圖5展示螺旋結構58可施加至由一第一材料製成之一管或一空心圓柱體92作為一載體主體94。管92隨後滑動至一第二材料之另一主體96上。管92與另一主體96共同形成轉換器主體36之介電主體70。
第一材料可係適合於LDS之一材料，諸如來自恩欣格公司之材料 「TECACOMP PEEK LDS」©。第二材料可係一標準PEEK，諸如來自恩欣格公司之「TECAPEEK Natur」©。
圖6展示螺旋結構58可施加至一第一材料之一實心圓柱體98作為一載體主體94。包括螺旋結構58的轉換器主體36之整個輸入面72可由第一材料製成且(舉例而言)經由一螺紋100連接至一第二材料之第二主體96。該等材料可係與圖5之彼等材料相同之材料。
如圖5及圖6中所展示之一兩部分構造之一潛在優點係僅包括螺旋結構58之部分或載體主體94必須由適合於LDS之材料製造，且其餘部分或另一主體96(換言之，特別是接觸介質之調適圓錐體90之部分)可有利地(舉例而言)藉由車削機械加工由來自一半成品之一工業已知且被接受材料(諸如「PEEK natur」(不具有未知添加劑)或PTFE)製造。
圖7展示用於轉換器主體36之一單件構造；在此上下文中，轉換器主體之整個主體70可由同一材料(諸如來自圖5及圖6之第一材料)製成。
圖8係可藉由其製造一轉換器主體36之一方法之一流程圖。
在步驟110中，提供螺旋結構之一載體主體94；舉例而言，載體主體94可由適合於LDS之一材料射出模製成一空心圓柱體92、一實心圓柱體98或整個轉換器主體36之形式。藉由自一半成品切割之機械加工亦係可能的。
在步驟112中，藉由金屬化而將螺旋結構58施加至載體主體94。舉例而言，可使用一雷射提前在適合於LDS之一材料之一載體主體94上繪製螺旋結構58，且可隨後(舉例而言)在一無電鍍化學品浴中在藉由雷射準備之位置處沈積螺旋形條帶68。
若載體主體94提供轉換器主體36之整個介電主體70，則方法在此步驟之後結束。
否則，在另一步驟114中，可提供一第二材料之另一塑膠材料主體96。舉例而言，另一塑膠材料主體96可藉由切割機械加工由第二材料之一半成品製造。由第二材料射出模製另一塑膠材料主體96亦係可能的。
隨後，在步驟116中，將載體主體附接至另一塑膠材料主體96。舉例而言，載體主體94可係一實心圓柱體98且旋緊至另一塑膠材料主體96。載體主體94係一空心圓柱體92且載體主體94滑動至另一塑膠材料主體96上亦係可能的。
另外，應注意，諸如「包括」或諸如此類之表達不排除其他元件或步驟之可能性，且「一」及「一個」不排除複數之可能性。應進一步注意，參考以上實施例中之任一者揭示之特徵或步驟亦可與上文所揭示之其他實施例之其他特徵或步驟組合地使用。申請專利範圍中之元件符號不應解釋為具限制性。
12‧‧‧位準雷達
20‧‧‧輸入管線/同軸管線/同軸線纜
30‧‧‧模式轉換器
32‧‧‧外殼
34‧‧‧開口
36‧‧‧轉換器主體
38‧‧‧蓋
40‧‧‧開口/孔
42‧‧‧內部
44‧‧‧插頭
46‧‧‧導體/內部導體
49‧‧‧波導/圓形波導
50‧‧‧天線角
52‧‧‧第一凸緣/凸緣
54‧‧‧第二凸緣
56‧‧‧圓錐形部分
57‧‧‧外開口
58‧‧‧螺旋結構
62‧‧‧體積
64‧‧‧體積
A‧‧‧軸

Claims (14)

  1. 一種用於一位準雷達(12)之模式轉換器(30)，該模式轉換器(30)包括：一輸入管線(20)，其用於將一高頻率信號引入至該模式轉換器中；一介電轉換器主體，其包含一圓柱形部分(76)，在該圓柱形部分上配置一導電螺旋結構(58)，該輸入管線(20)之一導體(46)突出至該螺旋結構(58)中且該螺旋結構(58)包括複數個螺旋形電導體(68)；及一圓形波導(49)，其封圍該螺旋結構(58)；其中該螺旋結構(58)經組態以將來自該輸入管線(20)之該高頻率信號轉換成該波導(49)中之一H01模式；其中該導體係一同軸線纜(20)之一內部導體(46)。
  2. 如請求項1之模式轉換器(30)，其中該導體(46)突出至該螺旋結構(58)中達該螺旋結構(58)之長度之10%以上。
  3. 如請求項1或請求項2之模式轉換器(30)，其中該波導(49)由該位準雷達(12)之一外殼(32)形成。
  4. 如請求項1或請求項2之模式轉換器(30)，其中該螺旋結構(58)由配置於該波導(49)中之一介電主體(70)承載；其中該介電主體(70)在其外側上承載該螺旋結構(58)。
  5. 一種位準雷達(12)，其包括如請求項1至4中任一項之一模式轉換器(30)。
  6. 一種用於如請求項1至4中任一項之一模式轉換器(30)之轉換器主體(36)，該轉換器主體(36)包括： 一螺旋結構(58)，其包括複數個螺旋形電導體(68)；一介電主體(70)，其包括由該螺旋結構(58)封圍之一圓柱形部分(76)；及一插座(48)，其在該圓柱形部分(76)中，用於接納一導體(46)。
  7. 如請求項6之轉換器主體(36)，其進一步包括：一第二圓柱形部分(82)，其具有比該第一圓柱形部分(76)大之一直徑，用於密封其中接納包括該螺旋結構(58)之該第一圓柱形部分(76)之一外殼(32)。
  8. 如請求項7之轉換器主體(36)，其進一步包括：一圓錐形部分(80)，其在該第一部分(76)與該第二部分(82)之間，用於將該轉換器主體(36)支撐於該外殼(32)上。
  9. 如請求項7或請求項8之轉換器主體(36)，其進一步包括：一發射圓錐體(90)，其以一方式連接至該第二圓柱形部分(82)使得在該第二圓柱形部分(82)上形成該轉換器主體(36)可憑藉其固定於該外殼(32)中之一肩部(88)。
  10. 一種用於製造如請求項6至9中任一項之一轉換器主體(36)之方法，該方法包括以下步驟：提供一載體主體(94)；藉由在該載體主體(94)之外側上金屬化複數個螺旋形條帶(68)而將一螺旋結構(58)施加至該載體主體(94)。
  11. 如請求項10之方法，其中該載體主體(94)由適合於藉由雷射直接成型金屬化之一塑膠材料製成。
  12. 如請求項11之方法，其中該整個轉換器主體(36)由該塑膠材料製成。
  13. 如請求項10或請求項11之方法，其進一步包括以下步驟：以一方式將該載體主體(94)附接至另一塑膠材料主體(96)使得該載體主體(94)形成該螺旋結構(58)施加至其的該轉換器主體(36)之一第一部分(76)且該另一塑膠材料主體(96)形成該轉換器主體(36)可藉由其固定至一外殼(32)之至少一第二部分(80)。
  14. 如請求項13之方法，其中該載體主體(94)以一方式係一實心圓柱體(98)使得該轉換器主體(36)僅包括在該螺旋結構(58)之內部中的該第一部分中之該載體主體之該塑膠材料；或其中該載體主體(94)係一空心圓柱體(92)，且該載體主體藉由滑動至該另一塑膠材料主體(96)上而附接至該另一塑膠材料主體。
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