[发明专利]包括锁相环的雷达料位测量装置及其用途和操作方法

权利要求书

1.用于确定介质的料位的雷达料位测量装置(10)，所述雷达料位测量装置(10)包括：

雷达模块(12)，其用于产生具有至少60GHz的传输频率的传输信号(11)；以及

至少一个天线(14)，其耦接至所述雷达模块(12)，用于将所述传输信号(11)发送至所述介质的表面(15)，并用于接收从所述表面(15)反射的接收信号(13)；

其中，所述雷达模块(12)包括：

锁相环(16)，其包括振荡器(18)、相位检测器(20)和分频器(26)，所述振荡器用于在所述振荡器(18)的输出端(19,21)发送输出信号，所述分频器(26)耦接在所述振荡器(18)的所述输出端(19,21)与所述相位检测器(20)的输入端(23)之间，用于根据所述振荡器(18)的所述输出信号产生分频信号；以及

双工器(40)，其耦接在所述振荡器(18)与所述天线(14)之间，用于分离所述传输信号(11)和所述接收信号(13)，

其中，所述振荡器(18)的所述输出端(19,21)直接接线至所述双工器(40)的输入端(41)，从而能够基于所述振荡器(18)的所述输出信号经由所述天线(14)发射所述传输信号(11)；

其中，所述分频器(26)和所述双工器(40)耦接至所述振荡器(18)的同一输出端(19,21)；

其中，所述相位检测器(20)包括用于接收参考频率信号的参考输入端(27)和耦接至所述振荡器(18)的控制输入端(17)的相位检测器输出端(25)；以及

其中，所述相位检测器(20)被构造成检测所述参考频率信号与所述分频信号之间的相位差，并在所述相位检测器输出端(25)处将调节信号发送到所述振荡器(18)的所述控制输入端(17)，所述调节信号与检测到的所述相位差相关并用于调节所述振荡器(18)的所述输出信号的所述输出频率。

2.根据权利要求1所述的雷达料位测量装置(10)，

其中，所述振荡器(18)是基波振荡器；以及

其中，所述振荡器(18)被构造成在所述振荡器(18)的所述输出端(19)发送所述振荡器(18)的基频，所述输出端(19)直接接线到所述双工器(40)的所述输入端(41)。

3.根据权利要求1所述的雷达料位测量装置(10)，

其中，所述振荡器(18)是双推振荡器；和/或

其中，所述振荡器(18)的所述输出端(21)是所述振荡器(18)的高频输出端(21)。

4.根据权利要求3所述的雷达料位测量装置(10)，

其中，所述振荡器(18)被构造成在所述振荡器的所述输出端(21)发送第一谐波，所述输出端(21)直接接线至所述双工器(40)的所述输入端(41)；和/或

其中，所述振荡器(18)被构造成在所述振荡器(18)的所述输出端(21)发送输出信号，所述输出信号的频率是所述振荡器(18)的基频的两倍。

5.根据上述权利要求中的任一项所述的雷达料位测量装置(10)，

其中，所述雷达模块(12)被构造为V波段雷达模块、E波段雷达模块、W波段雷达模块、F波段雷达模块、D波段雷达模块、G波段雷达模块、Y波段雷达模块和/或J波段雷达模块。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的雷达料位测量装置(10)，

其中，所述锁相环(16)进一步包括环路滤波器(24)，所述环路滤波器(24)耦接在所述相位检测器(20)的所述相位检测器输出端(25)与所述振荡器(18)的所述控制输入端(17)之间，用于对所述相位检测器(20)的所述调节信号进行滤波。

7.根据权利要求1所述的雷达料位测量装置(10)，进一步包括：

混频器(42)，其耦接至所述双工器(40)，用于基于所述传输信号(11)和所述接收信号(13)产生中频信号。

8.根据权利要求7所述的雷达料位测量装置(10)，进一步包括：

数字控制单元(50)，其用于使用数字控制信号控制所述锁相环(16)和/或用于控制所述相位检测器(20)。