[发明专利]具有高频放大器的雷达物位测量装置

说明书

本发明涉及一种具有多个雷达芯片的雷达物位测量装置，其中，第一雷达芯片提供了用于同步其它雷达芯片的高频信号。在雷达芯片之间的信号线路中设置有至少一个用于放大高频信号的高频放大器。

技术领域

本发明涉及物位测量和容器中的填充材料表面的拓扑检测。特别地，本发明涉及物位测量和容器中的填充材料表面的拓扑检测的雷达物位测量装置。

背景技术

如今，利用雷达物位测量装置的物位测量是现有技术。与许多其它领域相比，仅在能够通过测量设备的电子装置检测并处理极小的反射信号之后，才实现了物位测量中的雷达技术的突破。

能够检测填充材料的表面的精确形状的现代物位测量装置和拓扑测量装置的特征不仅在于通常在千兆赫范围内(例如，在75GHz至85GHz的范围内)的高发射频率，还在于能够可靠地处理反射信号的高达100dB的范围内的振幅差异。

为了产生并处理79GHz的范围内的高频发射信号，可以设置单片微波集成电路(MMIC)。该器件可以具有多个在本申请中也被称为雷达通道的发射和接收通道，以便能够扫描填充材料表面。

填充材料表面的扫描越精确，就需要越多的发射和接收通道，以便实现高质量的图像，这相应地伴随着高的硬件成本和能量需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量容器中的介质的物位或者容器中的介质的拓扑的雷达物位测量装置。

本发明的第一方面涉及一种雷达物位测量装置，该雷达物位测量装置旨在测量容器中的介质的物位或者用于检测容器中的填充材料表面的拓扑。雷达物位测量装置包括第一雷达芯片和第二雷达芯片。第一雷达芯片和第二雷达芯片均具有用于在填充材料表面的方向上发射相应的发射信号的一个或多个发射通道和用于接收在填充材料表面上反射的发射信号的一个或多个接收通道。接收通道中的一个或多个也能够被设计成组合的发射-接收通道。

特别地，雷达芯片可以是也被称为片上雷达系统的集成微波电路。这种片上雷达系统(RSoC)是具有数字功能电路组件的高度集成的微波电路(MMIC)，根据实施例，该微波电路能够将常规雷达系统的(用于信号产生、信号处理和接收信号和反射信号的传输的)完整功能以数字化的形式集成在单个雷达芯片上。

每个发射通道可被配置成用于产生具有在千兆赫范围内(例如，在75GHz至85GHz或更高的范围内)的频率的高频发射信号。

第一雷达芯片具有第一同步电路，第一同步电路被配置成用于产生高频信号，其中，高频信号通常是雷达芯片的本地振荡器信号。例如，高频信号可以是分频信号，其因此具有比雷达物位测量装置发射的发射信号的频率更低的频率。这种本地振荡器信号形成全部雷达芯片的主信号。例如，本地振荡器信号具有40GHz或20GHz的频率。

第二雷达芯片具有用于从属功能的第二同步电路。另外，还设置有高频线路布置结构，高频线路布置结构被配置成用于将来自第一同步电路的高频信号传送到第二同步电路，并且用于精确地同步这两个雷达芯片。因为功率损耗下降，所以通过高频信号的分频能够简化传导路径引导。可设置的是，在高频信号用于同步两个雷达芯片之前，例如通过布置在第二同步电路中的倍频器再次对高频信号进行倍频处理。

此外，设置有高频放大器(或者多个高频放大器)，高频放大器布置在高频线路布置结构中并且被配置成用于放大高频信号。

因此，用于产生同步信号的第一雷达芯片可以被称为主芯片，借助同步信号来同步被称为从芯片的第二雷达芯片。

根据本发明的另一实施例，如上所述，高频信号是针对发射信号通过整数因数分频的高频信号。

可设置的是，根据物位且/或例如根据当前用于物位测量的雷达芯片的数量，调整在高频线路布置结构中布置的高频放大器的放大器功率。

根据本发明的另一实施例，高频放大器具有20GHz或者40GHz的可用频率范围。