波导结制造技术

根据本发明专利技术的一个实施例，提供了一种用于料位雷达的波导结，该波导结具有电路板，谐振器被集成到该电路板中。谐振器与耦合元件一同用于将高频波从同样是集成到电路板中的引线耦合输出到被拧合至电路板上的波导中。由此，无需外部谐振器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及料位测量。特别地，本专利技术涉及一种用于料位雷达的波导 结， 一种用于确定罐中料位的料位雷达，将波导结用于料位测量的应用， 以及一种用于制造这种波导结的方法。
技术介绍
已公开的利用电磁波来测量料位的料位测量装置具有生成电磁波的 电子设备。所生成的电磁波随后例如借助同轴导体被导向天线，并且通过 相应的耦合i殳备被耦合输入到天线中。US0030141940A1和US0030168674A1示例性地i^了两种微带波导 结，其中高频基板与耦合元件都分别一同伸入波导中。然而，在两个文献 中，波导在电路板的另一侧都必须以谐振器来封闭。该谐振器必须非常精 确地对齐。为了 (在天线所发出的辐射的相同聚束情况下)减小装置的尺 寸，值得期望的是，提高所生成的电磁波的频率。然而，由此也提高了对 于生成电磁波的电子设备的要求，并且也提高了对接收单元和分析单元的 要求。特别地，在此重要的是，实现要发送到波导中的电磁波或要从波导 接收的电磁波的更为纯净的耦合输入或耦合输出，其中该耦合输入或耦合 输出将天线与电子设备相连。
技术实现思路
本专利技术的任务是,提供高频波从导体至波导的改进的耦合输出或耦合 输入。根据本专利技术的'一个实施例，提供了一种用于料位雷达的波导结，该波 导结包括多层电路板、用于引导电磁波的引线以及用于将电磁波从引线耦 合输出到波导中的耦合输出单元，该耦合输出单元包括耦合元件和谐振 腔，其中该谐振腔被集成在电路板中。因此，波导结具有耦合装置，该耦合装置被整体地嵌入电路板中，不 需要外部谐振器。更确切地说，电磁波从引线至波导中的耦合输出直接在 电路板内进行。通过#^合输出单元集成在电路板中，可以在电路板的制 造过程或者加工过程期间整体地制，合输出单元。因为没有设计用于耦 合输出单元的外部谐振器，所以在此也没有与机械公差关联的问题，而这 种问题在将谐振器安装到电路板上的情况下会出现。电路板具有多个线路平面(Leitungsebenen )，这些线路平面通过电 穿通部(Druchfuehrungen)彼此相连，并且可以支;^目应的电子部件。根据本专利技术的另一实施例，电路板包括第一层和第二层，其中耦合输 出单元集成在第一层中，其中第二层具有绝缘材料，并且其中第二层设置 在第一层之上，使得其覆盖耦合输出单元。根据本专利技术的另一实施例，波导结此外包括第三层，该第三层设置在 第一层和第二层之间，其中第一层实施为绝缘的电路;fcl^材料，并且其 中第三层是薄的金属化物。根据本专利技术的该实施例，耦合输出单元的谐振器位于其中的绝缘的电 路;^H41材料可以覆盖以金属化物。在该金属化物上，随后可以以板的方 式设置第二层。由此，形成了由电路^^L和第二层构成的三明治状物， 在电5Mli4l和第二层之间设置了金属化物。该金属化物一方面用作第二 层上的微带线路的接地面(Masseflaeche )，另一方面用作耦合输出单元 的谐振器中的波导壁。根据本专利技术的另一实施例，第一层含有金属。 在这种情况下，无需第三层形式的金属化物。根据本专利技术的另 一实施例，耦合输出单元实施为与谐振器相连的耦合 元件。谐振器可以是第一层中的空腔，该空腔例如通过刻蚀工艺、铣削工艺 或者钻孔工艺等等来生成。根据本专利技术的另 一实施例，谐振器具有与第一层的厚度相应的深度。在这种情况下，谐振器的空腔例如可以筒单地(以第一层的通孔的形 式)由第一层钻出，或者第一层可以筒单地被完全蚀透。根据本专利技术的另一实施例，第二层是高频基板。在此，例如可以涉及Rogers RT Duroid。由此，可能将在第二层内 传播的高频波耦合输入到谐振器中，使得高频波可以进一步耦合输入到 (例如外部的)波导中。根据本专利技术的另一实施例，第一层是高频141。根据本专利技术的另一实施例，谐振器被填充以电介质。根据本专利技术的另一实施例，第二层在耦合输出单元的区域中具有穿通 部，以便在谐振器和环境之间提供压力平衡。由此，当出现高的温度波动时，可以避免多层的开裂。否则，这种温 度波动会导致谐振器内部和环境之间的巨大的压力差。根据本专利技术的另一实施例，引线基本上集成在第二层中。通过这种方式可能的是，耦合输出单元以及引线整体地在支*的制 造过程期间被构建。在这种情况下，耦合输出单元和引线之间的机械对准 不再是必要的，因为这二者已经被固定地集成在支M中。根据本专利技术的另一实施例，引线被实施为微带。根据本专利技术的另一实施例，引线被实施为用于引导具有在60 GHz至 100 GHz之间的频率的电磁波，其中耦合输出单元被实施为用于将具有在 60 GHz至100 GHz之间的频率的电磁波从引线耦合输出到波导中。由此，提供了高频电磁波从电路板至波导中的耦合输出，该耦合输出 还对超过60 GHz的频率实施，而在此不会出现与机械公差或者对准关联 的问题。根据本专利技术的另一实施例，将波导结整体地在印刷电路板制造过程中 制造。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种料位雷达，该料位雷达被实施 用于确定罐中的料位。该料位雷达包括用于发射和/或接收电磁波的天 线、用于将电磁波馈送给天线的馈送装置，其中馈送装置此外还具有用于 将电磁波在天线和引线之间传输的波导，并且其中馈送装置具有上述的波 导结。这种料位雷达不具有外部的谐振器，以将所生成的高频波耦合输入到 波导中。更确切地说，谐振器被直接集成在电路板中。由此，避免了谐振 器安装的公差问题。此外，减小了^零件的数目，这又致使安装费用降低。特别地，这种料位雷达也适合于超过60GHz的高频辐射。根据本专利技术的另一实施例，波导通过固定装置与支M相连，使得电 磁波可以通it^合输出单元从$ I线耦合输出到波导中。此外，本专利技术还说明了将根据本专利技术的波导结用于料位测量的应用。此外，提供了一种用于制造这种波导结的方法，其中提供了第一层， 构建了用于将电磁波从引线耦合输出到波导中的、第一层中的谐振器，构 建了第二层，并且构建了用于引导电磁波的、基本上在第二层中的引线， 其中谐振器集成在第一层中。由此，提供了一种方法，通过该方法提供了在电路板制造过程期间整 体制造波导结。在此，谐振器是电路板的整体组成部分。才艮据本专利技术的另一实施例，该方法还具有第三层的构建，该第三层i殳 置在第一层和第二层之间，其中第一层实施为绝缘的电路^Li4l材料，并 且其中第三层含有金属。根据本专利技术的另一实施例，耦合输出单元的构建包括刻蚀步骤、铣削 步骤或者激光钻孔步骤，必要时，该步骤之后跟随有金属化步骤。本专利技术的另外的实施例、任务和优点由从属权利要求中得到。 以下将参照附图描述本专利技术的优选实施例。图l示出了4艮据本专利技术的一个实施例的波导结的示意性截面图。 图2示出了才艮据本专利技术的另 一实施例的波导结的示意性截面图。 图3示出了才艮据本专利技术的一个实施例的波导结的示意性俯视图。 图4示出了根据本专利技术的另 一实施例的料位雷达的示意图。 图5示出了示例性的现有技术。附图中的视图是示意性的并且并不合乎比例。在下面的附图描述中， 相同的或者相似的元件使用相同的参考数字。图l示出了根据本专利技术的一个实施例的、用于料位雷达的波导结的示 意性截面图。如在图l中可以看到，波导结100主要具有电路板120,该 电路板由多个层(104, 105， 115)构成，谐振腔102嵌入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于料位雷达的波导结，所述波导结包括：　　　　多层电路板（１２０）；　　　　用于引导电磁波的引线（１０７）；以及　　　　包括耦合元件（１２１）和谐振腔（１０２）的耦合输出单元，该耦合输出单元用于将电磁波从引线（１０７）耦合输出到波导（１０３）中；　　　　其中所述谐振腔（１０２）被集成在所述电路板（１２０）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔舒尔特海斯，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]