[發明專利]天線反射減小的雷達物位計系統

有效

• 申請號: 201210559807.X
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103776512B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 奧洛夫·愛德華松
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特儲罐雷達股份公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

公開了一種天線反射減小的雷達物位計系統，以及一種確定儲罐中的裝料高度的雷達物位計系統。雷達物位計系統包括收發器，具有連接到收發器的第一開口以及面對儲罐中的產物的表面的第二開口的喇叭天線，和連接到收發器并根據電磁表面反射信號確定裝料高度的處理電路。喇叭天線是按照就半平面相對于喇叭天線的錐體軸的不同方位來說，沿著由喇叭天線壁和半平面之間的交線定義的路徑的從第一開口到第二開口的電距離不同的方式構成的，所述半平面起始于喇叭天線的錐體軸，并且與錐體軸平行地延伸。從而能夠減小天線反射信號的干擾，這改善了高裝料高度的測量。

技術領域

本發明涉及包含喇叭天線的雷達物位計系統。

背景技術

用于測量包含在儲罐中的產物的裝料高度的雷達物位計系統是眾所周知的。雷達物位計系統通常包含朝著產物的表面發射電磁信號的發射器，接收在產物的表面反射的電磁信號的接收器，和根據發射和反射的電磁信號的飛行時間，確定儲罐中的產物的水平的信號處理裝置。

兩種主要的雷達物位計(RLG)系統是自由輻射RLG系統和所謂的導波雷達(GWR)系統。自由輻射RLG系統利用輻射天線，朝著產物的表面導引發射的電磁信號，GWR使用延伸進入儲罐中的產物(一般一直到儲罐的底部)的傳輸線波導管。

自由輻射RLG系統可以使用不同種類的天線，朝著儲罐中的產物的表面導引電磁傳輸信號。通常有利于用于儲罐計量的一種天線是喇叭天線，所述喇叭天線從進口到出口逐漸張開。當使用喇叭天線時，可利用中空波導管，把傳輸信號從發射器送到天線，錐形天線進行作用以提供從中空波導管中的傳播到在喇叭天線之下的自由空間傳播的平滑轉變。

由于例如喇叭天線的可能尺寸的限制，通常仍然存在阻抗轉變，結果形成發射的電磁信號在喇叭天線的出口的反射。

當儲罐的裝料高度接近喇叭天線的出口時，由于難以分辨由發射的電磁信號在儲罐中的產物表面的反射產生的表面回波信號，因此難以確定裝料高度。

按照一種最小化或者消除喇叭天線中的干擾反射的方法，WO 2005/109575公開一種喇叭天線，該喇叭天線包括在喇叭內，離喇叭天線的出口一定距離之處的不均勻性，以使得通過相消干涉，抵消由所述不均勻性反射的微波和由在出口的喇叭邊緣反射的微波。

雖然明顯降低了在喇叭天線的出口的反射，WO 2005/109575的方法看來似乎會導致增大天線中的信號的損耗，結果降低RLG系統的最大測量距離和/或測量精度。

發明內容

鑒于上面所述，本發明的目的是提供一種改進的雷達物位計系統。

于是，按照本發明的第一方面，提供一種確定儲罐中的產物的裝料高度的雷達物位計系統，所述雷達物位計系統包括：收發器，所述收發器被配置成產生和發射具有第一極化的電磁信號，并接收具有第二極化的電磁信號，所述第二極化不同于第一極化；喇叭天線，所述喇叭天線用于朝著產物的所述表面，導引所述收發器發射的電磁發射信號，并使由所述電磁發射信號在所述表面的反射產生的電磁表面反射信號返回所述收發器；和連接到所述收發器的處理電路，所述處理電路用于根據所述電磁表面反射信號，確定所述裝料高度，其中所述喇叭天線包括：與所述收發器耦接的第一開口；對著儲罐中的所述產物的所述表面，大于所述第一開口的第二開口；和連接所述第一開口和所述第二開口，從而形成具有中心縱軸的喇叭結構的導電的喇叭天線壁，其中所述導電天喇叭線壁表現出：順著由所述導電的喇叭天線壁和半平面之間的交線定義的第一路徑，從所述第一開口到所述第二開口的第一電距離，該半平面是在相對于所述中心縱軸的第一轉動方位下，從所述中心縱軸延伸出來的；和順著由所述導電的喇叭天線壁和半平面之間的交線定義的第二路徑，從所述第一開口到所述第二開口的第二電距離，該半平面是在相對于所述中心縱軸的第二轉動方位下，從所述中心縱軸延伸出來的，所述第二電距離不同于所述第一電距離，其中所述第一電距離和所述第二電距離之間的差值使由所述喇叭天線反射所述電磁發射信號產生的天線反射信號具有不同于所述第二極化的極化。