約24GHz的發(fā)送頻率的微波信號。微波屏障200具有發(fā)送模塊201，所述發(fā)送模塊包括微波模塊202和連接于其上的天線系統(tǒng)203與安置在所述天線系統(tǒng)上的透鏡204。發(fā)送模塊201沿著朝向待監(jiān)控的區(qū)域的方向進而沿著朝向接收模塊206的方向發(fā)送微波信號205，所述接收模塊相對于發(fā)送模塊位于待監(jiān)控的區(qū)域的另一側(cè)上。
[0032]當使用例如24GHz的頻率時，所發(fā)送的微波信號205的(主)射束波瓣具有大約20度的開度角。
[0033]接收模塊206包括微波接收器207和安置在其上的天線系統(tǒng)208與連接在上游的透鏡209。
[0034]圖3示出圖2的微波屏障200，其中在待監(jiān)控的區(qū)域中存在測量對象304。在待監(jiān)控的區(qū)域旁存在干擾反射器301，所述干擾反射器在圖3的示例中設(shè)置在主射束之外。
[0035]該例如金屬的干擾反射器301反射由發(fā)送模塊發(fā)送的微波信號302的一部分。被反射的信號303隨后由接收模塊206接收。如果接收模塊206不能夠判斷所接收到的微波信號來自哪個方向，那么所述接收模塊也不能夠判斷所接收到的微波信號是否是干擾反射器301的干擾信號303或者實際上是待測量的、直接沿著朝向接收模塊206的方向放射的微波信號305。
[0036]在圖3的示例中，信號305由應(yīng)被檢測到的測量對象304阻擋從而不到達接收模塊206。然而因為干擾信號306到達接收模塊，所以測量對象304沒有被測量裝置檢測到。
[0037]圖4示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的高頻微波屏障400。高頻微波屏障400同樣具有發(fā)送模塊401和與發(fā)送模塊相對置地設(shè)置的接收模塊406。發(fā)送模塊具有用于產(chǎn)生待發(fā)送的微波信號405的微波模塊402和連接在其上的(可選地)具有透鏡404的天線系統(tǒng)403。天線系統(tǒng)例如是喇叭形天線。
[0038]同樣地，接收模塊406也具有天線系統(tǒng)408，所述天線系統(tǒng)必要時具有安置在其上游的透鏡409，所述透鏡連接在微波接收器407上。
[0039]以虛線示出的框410表示待監(jiān)控的區(qū)域，所放射的微波信號405穿越所述區(qū)域。
[0040]在使用直徑為大約40mm的天線尺寸時，在微波信號頻率為24GHz時，能夠?qū)崿F(xiàn)大致20度的開度角(在典型的3dB點處測量)。在更小的天線中，在該頻率范圍中不能實現(xiàn)實際可用的信號成束。
[0041]通過使用頻率較高的、例如在大約80GHz的頻率范圍中的微波信號，在天線尺寸相同的情況下，7度至8度的信號聚焦是可行的。在直徑為大約80_的天線尺寸中實現(xiàn)直至3度的聚焦。通過使用更高的頻率、例如大致120GHz的頻率，能夠進一步提高信號聚焦。作為可能的頻率范圍尤其考慮范圍18GHz至40GHz、50GHz至75GHz、75GHz至IlOGHz和60GHz至 90GHz。
[0042]更好的信號成束顯著降低裝配件、金屬面或者容器壁的干擾反射的影響并且明顯改進微波屏障的工作安全性。
[0043]例如，選擇在國際認可的頻帶中的頻率。該頻率范圍例如為大約61GHz、大約122GHz或者244GHz。另一個可用的頻帶為大約80GHz。
[0044]通過使用高的頻率，得到光學(xué)光柵的優(yōu)點和微波測量法的優(yōu)點的組合。通過使用非常高的頻率實現(xiàn)所放射的微波信號的強聚焦。使用微波替代光使得測量系統(tǒng)更小程度地與污物和周圍環(huán)境影響如灰塵、雨、雪或霧相關(guān)。
[0045]微波屏障的發(fā)送模塊401因此裝配有高頻的微波發(fā)生器(微波模塊402)，所述微波發(fā)生器此外能夠構(gòu)成為用于發(fā)送在上述頻率范圍中的經(jīng)調(diào)制的連續(xù)信號。接收模塊406具有接收裝置(微波接收器407、天線和透鏡系統(tǒng)408、409)，所述接收裝置具有高靈敏感的檢測器，所述檢測器與發(fā)送模塊的信號和頻率范圍相協(xié)調(diào)。為了能夠使發(fā)送模塊與接收模塊明確地相關(guān)聯(lián)，能夠提出:待發(fā)送的微波信號通過相應(yīng)的調(diào)制來進行編碼。
[0046]待發(fā)送的微波信號通過根據(jù)應(yīng)用并且匹配于使用條件的天線403、404聚焦和成束。對于不同的應(yīng)用和測量范圍而言，存在如下可能性:使發(fā)送和接收模塊的天線系統(tǒng)匹配于相應(yīng)的要求并且在必要時更換。
[0047]補充地要指出的是:“包括”和“具有”不排除其他元件或者步驟，并且“一個”或者“一”不排除多個。此外應(yīng)指出的是:參照上述實施例中的一個所描述的特征或者步驟也能夠以與其它上述實施例的其它的特征或者步驟的組合的方式使用。
【主權(quán)項】
1.一種用于監(jiān)控安全區(qū)域的、對事件進行計數(shù)的或者對容器或料倉中的料位進行監(jiān)控的高頻微波屏障，所述高頻微波屏障具有: 發(fā)送模塊(401)，以沿著朝向待監(jiān)控的區(qū)域(410)的方向發(fā)送微波信號(405); 接收模塊(406)，以在所述微波信號穿越待監(jiān)控的所述區(qū)域之后接收所述微波信號， 其中所述微波信號具有超過24GHz的頻率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻微波屏障， 其中由所述發(fā)送模塊(401)發(fā)送的所述微波信號的開度角小于10°。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的高頻微波屏障， 其中由所述發(fā)送模塊(401)發(fā)送的所述微波信號的開度角小于8°、例如小于3°。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的高頻微波屏障， 其中所述微波信號具有61GHz或者更大的頻率。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的高頻微波屏障， 其中所述微波信號具有80GHz、122GHz、244GHz或者更大的頻率。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的高頻微波屏障， 其中所述發(fā)送模塊(401)構(gòu)成為用于發(fā)送呈編碼的微波信號形式的所述微波信號(405);并且 其中所述接收模塊(406)構(gòu)成為用于對所述微波信號進行解碼。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的高頻微波屏障， 其中能夠由所述接收模塊(406)接收的微波信號的開度角小于10°。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于監(jiān)控安全區(qū)域、對事件進行計數(shù)或者監(jiān)控容器或料倉中的料位的高頻微波屏障，所述高頻微波屏障使用頻率超過24GHz的微波信號。由此能夠提高信號聚焦并且減小天線處的污物的負面影響或者減小在待監(jiān)控的區(qū)域中的干擾。
【IPC分類】G01F23/284, G08B13/181
【公開號】CN204833570
【申請?zhí)枴緾N201520466441
【發(fā)明人】克萊門斯·亨格斯特勒, 于爾根·斯科瓦伊薩
【申請人】Vega格里沙貝兩合公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月1日