[發明專利]一種新型的調頻連續波雷達物位計在審

申請號：	202211278312.X	申請日：	2022-10-19
公開（公告）號：	CN115711656A	公開（公告）日：	2023-02-24
發明（設計）人：	劉彤浩;于勝民;龔珣	申請（專利權）人：	北京凌波微步信息技術有限公司
主分類號：	G01F23/284	分類號：	G01F23/284
代理公司：	北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311	代理人：	田明;任曉航
地址：	102208 北京市昌平區回龍***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種新型調頻連續雷達物位計
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【說明書】：

本發明涉及一種新型的調頻連續波雷達物位計，屬于物位計量領域，所述物位計包括微帶天線陣，采用微帶天線陣進行物位測量。用一個微帶天線陣來實現傳統透鏡天線的功能，從增益、波束寬度上都可以和傳統透鏡天線媲美。并且通過根據環境溫度調整毫米波天線的發射頻率、通過掃頻得到測量最大值以及選擇對溫度敏感度低的工作頻段的方法降低環境溫度變化帶來的物位測量誤差。采用本發明中公開的物位計，具有結構簡單、成本低廉、測量精度高、穩定性好、實用性強的優點，為高精度物位計量奠定可靠基礎。

技術領域

本發明屬于物位計量領域，具體涉及一種新型的調頻連續波雷達物位計。

背景技術

目前市面上的物位計，通常是通過透鏡天線實現的。如一款工作在76-81GHz的調頻連續波(FMCW)毫米波雷達產品，產品最大量程可以達到120m,盲區可以做到僅為8cm。由于毫米波天線的發射頻率更高，毫米波雷達波長更短，所以尤其適合固體應用，通過透鏡發射接收電磁波的工作方式，在高粉塵，惡劣溫度環境下具有獨特的優勢。這種雷達射頻架構緊湊，信噪比更高，盲區更小。5GHz工作帶寬，使產品擁有更高的測量分辨率與測量精度。很窄的天線波束角，使得安裝環境中的干擾對儀表的影響更小；波長更短，在固體表面具有更好的反射特性，因而不需要特別的使用萬向法蘭來進行瞄準。

但是透鏡天線的缺點是結構復雜，除了毫米波電路外，還需要一個毫米波透鏡天線；另外，由于透鏡天線費用昂貴，導致整個物位計成本高昂。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種新型的調頻連續波雷達物位計，用一個微帶天線陣來實現透鏡天線的功能，從增益、波束寬度上都可以和透鏡天線媲美。而且結構簡單，成本低廉。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種新型的調頻連續波雷達物位計，所述物位計包括微帶天線陣，采用微帶天線陣進行物位測量。

進一步，所述物位計根據環境溫度，自動調整毫米波天線的發射頻率，以校正天線指向的偏移。

進一步，所述物位計根據環境溫度，查詢毫米波雷達物位計的頻率指向角度校正表以確定毫米波天線的發射頻率，所述毫米波雷達的頻率指向角度表預存于所述物位計中。

進一步，所述物位計在環境溫度降低時，調高毫米波天線的發射頻率；環境溫度升高時，調低毫米波天線的發射頻率。

進一步，所述物位計包括一溫度傳感器，通過所述溫度傳感器測量環境溫度。

進一步，所述物位計通過接收環境溫度信息獲取環境溫度。

進一步，所述物位計通過使用動態掃頻的方法，從低頻掃到高頻，然后選取物位計讀數最大的那組數據作為實際的物位值。

進一步，所述物位計通過使用動態掃頻的方法，從低頻掃到高頻，根據待測量物的直徑，計算讀數最大的一個指向偏移范圍，結合預存的頻率指向角度的校正列表，試著調整頻率，計算指向范圍的偏移，與實際的測量值的最大值的范圍是否對應，若對應，即是待測量物底部的物位值。

進一步，所述物位計通過選擇天線指向角對溫度不敏感的頻段，然后使用此頻段作為毫米波天線的發射頻率。