[发明专利]天线反射减小的雷达物位计系统

说明书

公开了一种天线反射减小的雷达物位计系统，以及一种确定储罐中的装料高度的雷达物位计系统。雷达物位计系统包括收发器，具有连接到收发器的第一开口以及面对储罐中的产物的表面的第二开口的喇叭天线，和连接到收发器并根据电磁表面反射信号确定装料高度的处理电路。喇叭天线是按照就半平面相对于喇叭天线的锥体轴的不同方位来说，沿着由喇叭天线壁和半平面之间的交线定义的路径的从第一开口到第二开口的电距离不同的方式构成的，所述半平面起始于喇叭天线的锥体轴，并且与锥体轴平行地延伸。从而能够减小天线反射信号的干扰，这改善了高装料高度的测量。

技术领域

本发明涉及包含喇叭天线的雷达物位计系统。

背景技术

用于测量包含在储罐中的产物的装料高度的雷达物位计系统是众所周知的。雷达物位计系统通常包含朝着产物的表面发射电磁信号的发射器，接收在产物的表面反射的电磁信号的接收器，和根据发射和反射的电磁信号的飞行时间，确定储罐中的产物的水平的信号处理装置。

两种主要的雷达物位计(RLG)系统是自由辐射RLG系统和所谓的导波雷达(GWR)系统。自由辐射RLG系统利用辐射天线，朝着产物的表面导引发射的电磁信号，GWR使用延伸进入储罐中的产物(一般一直到储罐的底部)的传输线波导管。

自由辐射RLG系统可以使用不同种类的天线，朝着储罐中的产物的表面导引电磁传输信号。通常有利于用于储罐计量的一种天线是喇叭天线，所述喇叭天线从进口到出口逐渐张开。当使用喇叭天线时，可利用中空波导管，把传输信号从发射器送到天线，锥形天线进行作用以提供从中空波导管中的传播到在喇叭天线之下的自由空间传播的平滑转变。

由于例如喇叭天线的可能尺寸的限制，通常仍然存在阻抗转变，结果形成发射的电磁信号在喇叭天线的出口的反射。

当储罐的装料高度接近喇叭天线的出口时，由于难以分辨由发射的电磁信号在储罐中的产物表面的反射产生的表面回波信号，因此难以确定装料高度。

按照一种最小化或者消除喇叭天线中的干扰反射的方法，WO 2005/109575公开一种喇叭天线，该喇叭天线包括在喇叭内，离喇叭天线的出口一定距离之处的不均匀性，以使得通过相消干涉，抵消由所述不均匀性反射的微波和由在出口的喇叭边缘反射的微波。

虽然明显降低了在喇叭天线的出口的反射，WO 2005/109575的方法看来似乎会导致增大天线中的信号的损耗，结果降低RLG系统的最大测量距离和/或测量精度。

发明内容

鉴于上面所述，本发明的目的是提供一种改进的雷达物位计系统。

于是，按照本发明的第一方面，提供一种确定储罐中的产物的装料高度的雷达物位计系统，所述雷达物位计系统包括：收发器，所述收发器被配置成产生和发射具有第一极化的电磁信号，并接收具有第二极化的电磁信号，所述第二极化不同于第一极化；喇叭天线，所述喇叭天线用于朝着产物的所述表面，导引所述收发器发射的电磁发射信号，并使由所述电磁发射信号在所述表面的反射产生的电磁表面反射信号返回所述收发器；和连接到所述收发器的处理电路，所述处理电路用于根据所述电磁表面反射信号，确定所述装料高度，其中所述喇叭天线包括：与所述收发器耦接的第一开口；对着储罐中的所述产物的所述表面，大于所述第一开口的第二开口；和连接所述第一开口和所述第二开口，从而形成具有中心纵轴的喇叭结构的导电的喇叭天线壁，其中所述导电天喇叭线壁表现出：顺着由所述导电的喇叭天线壁和半平面之间的交线定义的第一路径，从所述第一开口到所述第二开口的第一电距离，该半平面是在相对于所述中心纵轴的第一转动方位下，从所述中心纵轴延伸出来的；和顺着由所述导电的喇叭天线壁和半平面之间的交线定义的第二路径，从所述第一开口到所述第二开口的第二电距离，该半平面是在相对于所述中心纵轴的第二转动方位下，从所述中心纵轴延伸出来的，所述第二电距离不同于所述第一电距离，其中所述第一电距离和所述第二电距离之间的差值使由所述喇叭天线反射所述电磁发射信号产生的天线反射信号具有不同于所述第二极化的极化。