雷达水平计中的分离频率检测的利记博彩app

专利名称：雷达水平计中的分离频率检测的利记博彩app
技术领域：
本专利申请涉及用于雷达水平计的分离频率检测器电路。
本专利申请还涉及用于检测雷达水平计中的分离频率的方法。
背景技术：
用于罐和桶中的液体水平感测的不接触测距脉冲回声雷达系统典型地包括一个发射器，其设置成通过高定向天线向存放在罐或桶中的产品表面发射短射频(RF)脉冲串。在一定延迟后，于特定时间点选通接收器以接收从产品表面反射的能量。典型地，跨越延迟的范围按毫秒扫过接收器被选通的定时，从而可以作为扫描式波形提供该接收器的视频输出。该波形以实时尺度重现而出现回声，对应于作为接收到的回声脉冲相对于发射脉冲的确切延迟即脉冲的飞行时间由回声所代表的物理距离，其提供至该反射体的距离的测量。
为了能得到高度准确的距离信息，高度准确地对发射的RF脉冲串定时以及高准确度地开启接收器是必须的。
从US 6,300,897B1已知一种精确的数字脉冲相位发生器定时电路，该文献涉及一种适于感测罐内的液体水平的雷达测量计，并且该雷达测量计包括一个其中分别通过发射频率和采样频率控制雷达传输和水平采样的雷达测量计电路。通过控制输入来控制第一和第二频率之间的第一频率分离。通过第二频率分离的分离，可以划分第一和第二频率以产生传送频率和采样频率。至少评估一个频率差，并且该评估用于产生控制输入从而稳定第一频率差，以及用于修正测量计的输出。
通过US 6,300,897的图8已知的该定时电路包括一个频差电路，该频差接收传送时钟频率和采样时钟频率并且产生频差输出。极性感测电路感测采样时钟相对于该频差输出的极性，并且产生极性或符号输出。建议利用低成本的7474型的D时钟触发电路完成这两种功能。
但是，当考虑有关这种D型触发器的建立时间和保持时间的计时要求时，上述分离频率检测器不是一种非常稳健的解决办法。如果D输入上的信号在禁止的建立和保持时间窗口内改变，可以观察到该触发器的两种反应之一1)触发器完善工作而不带有特别行为；2)触发器的输出变成不稳定的或“亚稳定的”。
如果触发器的输出是“亚稳定的”，则输出电压高于下限电平但低于上限电平，即它处于数字低和高之间的禁止区中。这种情况可以持续少于1ns，并且也可以持续超过30ns。而且，亚稳定后D型触发器到达的状态是随机的。该现有技术电路的结果行为是，在TX和RX时钟之间的相位滑动是使得违反建立/保持要求的时间帧期间，每次时钟动作时D型触发器的输出信号都会改变状态。从而，当违反建立/保持时间时，在和扫描/相位滑动时间对应的持续时间中，增量F信号的每一边沿可能按TX时钟的频率跳动或者“颤抖”。
另一个问题是TX和RX时钟总是会带有某种程度的相位噪声。如果相位滑动/分离频率足够慢，输出仅会由于时钟信号的相位噪声而跳动或者“颤抖”。但是，毫无疑问地，仅当这两个时钟信号之间的最大差分相位噪声大于触发器的建立和保持时间之和时D型触发器才会触发。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于雷达或激光测距器的改进的分离频率检测器电路。该电路包括第一电路元件和第二电路元件，其中第一电路元件设置成接收第一时钟频率和第二时钟频率，并且所述第一电路元件设置成使得所述第一时钟频率的瞬时值按所述第二时钟频率的每个周期一次地传送到并且保持在所述第一电路元件的输出Q上，第二电路元件设置成使得把一预定值传送到并且保持在由所述第一电路元件的所述输出Q触发的所述第二电路元件的输出Q上，所述第二电路元件还设置成在触发后的预定时限从所述第二电路元件的所述输出Q清除所述预定值，并把所述第二电路元件的所述输出Q设置成提供包含着和所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率有关的信息的输出信号，该输出信号包括其前跳沿与原始ΔF信号前跳沿的第一变化同步的短脉冲从而不发生触发。
本发明的另一个目的是提供一种用来检测雷达或激光测距器中的分离频率的改进方法。该方法包括以下步骤设置第一电路元件以接收第一时钟频率和第二时钟频率；将所述第一电路元件设置成使得按所述第二时钟频率每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并且保持在所述第一电路元件的输出Q上；设置第二电路元件使得把预定值传送到并且保持在由所述第一电路元件的所述输出Q触发的所述第二电路元件的输出Q上；以及把所述第二电路元件设置成在触发后的预定时限从所述第二电路元件的所述输出Q清除所述预定值，并且在所述第二电路元件的所述输出Q上检测包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率有关的信息的输出信号，该输出信号包括一个其前跳沿和原始ΔF信号前跳沿的第一变化同步的短脉冲从而不发生触发。


下面参照附图更详细地说明本发明，附图中图1示出了雷达水平计的定时发生器的典型信号定义简化方块图。
图2示出用于雷达水平计的现有技术分离频率检测器。
图3示出图2的现有技术分离频率检测器，带有增加的用来提供指示分离频率的极性的输出信号的功能。
图4示出了错误使用时D型触发器的定时图。
图5示出依据本发明的第一实施例的改进的分离频率检测器。
图6示出图5的改进的频率检测器的示例定时图。
图7示出依据本发明的改进的分离频率检测器的第二实施例。
图8示出依据本发明第三实施例的带有完全恢复的分离频率信号的改进的分离频率检测器。
图9示出对图8的改进的分离频率检测器添加包含极性感测电路元件的第一替代方案。
图10示出对图8的改进的分离频率检测器添加包含极性感测电路元件的第二替代方案。
图11示出利用微波测量容器中储存的产品的表面水平的雷达水平计的应用例子。
从下面结合附图考虑的详细说明，本发明的其它目的和特征会变得明显。但是应理解，这些图只是出于说明的目的设计的，从而不作为限制本发明的限定，本发明的限定范围应参照附后的权利要求书。还应理解，这些图不必按尺寸画出，从而除非另外指出，否则附图只用来在概念上示出本文所说明的结构和过程。
具体实施例方式
在雷达液体水平感测部件中，发射器产生指向液体表面的脉冲序列，并且发射器控制输出时钟脉冲TX控制这些发射的脉冲。由接收器控制输出时钟脉冲RX所触发的扫描范围选通接收器接收来自液体表面的反射信号，从而可以确定液体的水平。
本发明是对和分离频率检测器相关的现有技术的提高，这种检测器典型地用于基于对两个振荡器之间的固定分离频率进行控制的定时发生器中。本发明可以在任何基于两个振荡器之间的分离频率的控制/测量的定时电路中使用。图1示出这种定时发生器的典型信号定义简化方块图。该定时发生器具有产生脉冲重复频率PRF(TX时钟)的SYS CLK输入。电压控制振荡器VCO CTRL输入是模拟信号输入，用来控制RX时钟的频率，并且由此还控制分离频率ΔF。DELTA F提供该分离频率。通过系统处理器测量此信号的频率，并且通过相应地调整VCO CTRL信号保持该信号频率稳定。PHASE输出指示DELTA F信号的极性，即指示RX频率高于还是低于TX频率。TX输出是传送时钟而RX输出是接收器或采样时钟。
为了使定时发生器工作，需要一种检测分离频率ΔF(即振荡器输出TX和RX之间的分离频率)的功能。依据US 6,300,897的现有技术方案，利用称为“跳沿触发触发器”或“D型触发器”的标准逻辑电路得到分离频率。
按TX时钟的每个周期一次地，即取决于触发器的类型在TX时钟信号的上升沿或下降沿，D型触发器的输入被传送到输出。但是，当在TX时钟输入的触发边沿上输入信号的相位改变180度时，D触发器的输出只改变相位。这样，D型触发器的Q输出会是一个频率等于TX和RX频率之间的差的信号。另一个特征是，该触发器输出的相位还紧密依赖于TX和RX时钟之间的相位滑动/差，即当TX和RX时钟之间的相位滑动为零或180度时分离频率信号改变状态。
图2示出基于标准D型触发器(74HC74)的现有技术分离频率检测器1。CLR和PRE输入保持在逻辑高电平，同时TX时钟(TX CLK)馈入CLK输入。RX时钟(RX CLK)馈入D输入。通过D型触发器的Q输出提供分离频率ΔF(DELTA_F)。
为了进一步提高现有技术分离检测器1的功能，如图3的现有技术方案示出那样，只通过增加另一个D型触发器2，检测器1可带有指示分离频率ΔF的极性的输出信号。采样极性检测器2是作为触发器连接的，它存储传送时钟(TX CLOCK)的前跳沿触发差分频率检测器1的Q输出之后的采样时钟(RX CLOCK)的极性。该发射采样极性检测器2的输出可以耦合到微处理器(未示出)以指示采样时钟的频率低于还是高于传送时钟的频率。极性检测器2解决该频率差的绝对值的二义性。
标准D型触发器(74HC74)也可以充当该添加的D触发器2。CLR和PRE输入保持在逻辑高电平，同时第一D型触发器1的Q输出上的分离频率ΔF馈送到该添加的D型触发器2的CLK输入。RX时钟馈入该附加的D型触发器2的D输入。通过该附加的D型触发器2的Q输出提供极性或PHASE信号。
假定TX频率高于RX频率，由于从RX时钟的实际相移到第一触发器1的输出改变状态的时刻的传播延迟，因为该附加触发器2每次由ΔF信号的上升沿计时时RX时钟总是为高电平，因此PHASE信号总是为低电平，而当TX频率低于RX频率时则相反。
理论上并且甚至对于D型触发器的某些特定制造商/批次，诸如图3的现有技术电路那样的电路可能工作良好。但是，考虑到实际D型触发器，例如标准D触发器(74HC74)的建立时间和保持时间的要求，图3的现有技术的分离频率检测器不是非常稳健的解决办法。如果在禁止的建立和保持时间窗口内D输入上的信号变化，可以观察到触发器的两种反应之一1)触发器完善工作而不带有特殊行为；2)触发器的输出变成不稳定的或“亚稳定的”。如果触发器的输出是“亚稳定的”，则输出电压高于下限电平但低于上限电平，即它处于数字低和高电平之间的禁止区中。这种情况可以持续少于1ns，但是也可以持续超过30ns。而且，亚稳定后D型触发器到达的状态是随机的。该现有技术电路的结果行为是，在TX和RX时钟之间的相位滑动是使得违反建立/保持要求的时限期间，每次时钟动作时D型触发器1的输出信号可能改变状态。从而，当违反建立/保持时间时，在和扫描/相位滑动时间之间对应的持续时间中，Delta F信号的每一边沿可能按TX时钟的频率跳动或者“颤抖”。
另一个问题是TX和RX时钟总是会带有某种程度的相位噪声。如果相位滑动/分离频率足够慢，输出仅会由于时钟信号的相位噪声而跳动或者“颤抖”。但是，毫无疑问地仅当这两个时钟信号之间的最大差分相位噪声大于触发器的建立和保持时间之和时，才会触发D型触发器。
假定下述表示ΔF[Hz]＝分离频率，ts[s]＝D型触发器的建立时间，tH[s]＝D型触发器的保持时间，PRF[Hz]＝TX时钟/脉冲重复频率，C[m/s]＝3E8(光速)，则不按规定使用D型触发器的时间对应于[1]TPROBLEM＝[PRF×(ts+tH)]/ΔF。
一种示例D型触发器(Fairchild 74AC74)典型地具有25摄氏度下1.0ns的ts+tH，以及确保的最小值为4.0ns(-40到+85摄氏度)。这样上面的表达式[1]产生室温下大约230μs(在分离频率信号的每个相移处出现)的最差情况持续时间(ΔF＝8Hz，PRF＝1.8432MHz)，这大大长于测到的持续时间。从而，D型触发器“颤抖”的时间典型地大大小于理论最差情况持续时间。图4示出D型触发器的错误使用的定时图。
RX时钟对TX时钟的最大实时延迟对应于1/PRF(例如542.5ns，其为关联的雷达水平计提供81.4米的最大测量范围)。用来覆盖该最大实时延迟的相位滑动时间等于1/ΔF。从而等于TPROBLEM的最差情况会造成的最大测量误差，对应于[2]误差[mm]＝1000×[TPROBLEM×ΔF]×C/[2×PRF]≤150mm。但是，假定颤抖时间从ΔF信号的一个周期到下个周期是相等的，则会抵消该误差。
实际中上面说明的潜在不正常工作造成的测量误差可能是可接受的，但是生成PHASE信号和检测分离频率的某些实施不容许分离频率信号上的任何颤抖或误操作。注意，即使ΔF信号不带有颤抖，第一触发器1(见图1)的传播延迟必须大于第二触发器2要求的建立时间。
图5示出依据上面所说明的本发明的第一实施例的改进的分离频率检测器。从而依据本发明，建议利用来自第一D型触发器的原始ΔF信号作为第二电路元件3例如带有预定逻辑输入状态的第二跳沿触发的D型触发器的时钟，并且在预定的时限之后利用原始ΔF信号跳沿的延迟版本对第二触发器3的输出复位。注意第二D型触发器3的CLR和SET控制引线和CLK输入无关，从而它们对跳沿不敏感。输出会是一个其前跳沿和原始ΔF信号前跳沿的第一改变同步的短脉冲，并且只要把延迟选择成明显长于式[1]定义的时间，就不会发生触发。
依据图5的用于雷达水平计的分离频率检测器电路包括第一电路元件1例如第一跳沿触发的触发器或D型触发器，其设置成接收第一时钟频率和第二时钟频率。第一电路元件1设置成使得按第二时钟频率每个周期一次地把第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在第一电路元件1的输出Q上。诸如第二跳沿触发的触发器或D型触发器的第二电路元件3设置成使得把一预定值传送并保持在由第一电路元件的输出信号Q触发的第二电路元件3的输出Q。还把第二电路元件3设置成在被触发后的预定时限从第二电路元件3的输出Q清除所述预定值。
第一时钟频率最好是采样时钟频率RX，而第二时钟频率是传送时钟频率。但是，如本领域技术人员清楚的那样，第一时钟频率也可以是传送时钟频率TX而第二时钟频率也可以是采样时钟频率RX，这会提供符号相反的相应输出信号。
图6示出了图5的改进的频率检测器的示例定时图。注意，由于第二触发器会保持由延迟的“CLR”信号清零，在原始ΔF信号的后跳沿上不会出现假脉冲。最上面的图示出整个时间中第一电路元件1的输出Q。中间的图示出对第二电路元件提供的CLR信号。最下面的图示出第二电路元件3的Q输出。
如图7中所示，在改进的分离频率检测器的第二实施例中，通过对原始ΔF信号的两个跳沿即前跳沿和后跳沿施加基本上相同的技术，可以生成两个同步短脉冲。这是通过设置第三电路元件4，例如带有预定逻辑输入状态的第三跳沿触发的触发器或D型触发器来实现的，从而把一预定值传送到并保持在由来自所述第一电路元件1的反相输出信号Q触发的反相输出Q上。所述第三电路元件4还设置成，在触发后的预定时限从所述第三电路元件4的所述反相输出Q清除所述预定值。这样，在对应方式下，输出会是一个其后跳沿和原始ΔF信号后跳沿的第一改变同步的短脉冲，并且只要把延迟选择成明显长于式[1]定义的时间，就不会发生触发。
可以进而利用可从图7的方案得到的两个同步化脉冲生成“恢复的”ΔF信号，其甚至具有和原始ΔF信号相同的占空比。图8中示出依据本发明第三实施例的带有完全恢复的ΔF信号的改进的分离频率检测器。在此设置第四电路元件5，诸如带有预定逻辑输入状态的第四跳沿触发的触发器或D型触发器，使得把来自所述第二电路元件3的反相输出信号值传送到并保持在它的输出Q上。所述第四电路元件5还设置成消除由来自所述第三电路元件4的反相输出Q触发的所述值。
图9示出添加第一替代方案，其包括在第二时钟频率的前跳沿触发该差分频率检测器的Q输出后存储第一时钟频率的极性的触发器6。第五电路元件6，例如第五跳沿触发的触发器或D触发器，设置成接收第一时钟频率，所述第五电路元件6设置成使得按来自第二电路元件3的输出信号Q的每个周期一次地把第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在它的输出Q上。
图10中示出第二替代方案，其包括在第二时钟频率的前跳沿触发差分频率检测器的Q输出后存储第一时钟频率的极性的触发器7。第六电路元件，例如第六跳沿触发的触发器或D型触发器设置成接收第一时钟频率，所述第六电路元件7设置成使得按来自第四电路元件5的输出信号Q的每个周期一次地把第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在它的输出Q上。
取决于所使用的D型触发器的型号，最差情况持续时间可能相当长，从而需要相应地调整改进的电路的延迟CLR信号。例如可以利用图5、7、8、9和10中示出的标准电阻器9和电容器10的组合实现延迟。但是，长延迟会/可能在延迟的CLR信号的斜率上产生噪声从而错误触发第二和第三D型触发器3、4的相应输入。这会造成相继的触发D型触发器6的PHASE信号产生不正常工作。解决办法或者如图5、7、8、9和10中所示在CLR输入的前面插入一个具有滞后的缓冲器8例如Schmitt触发器，或者如图10中所示利用“恢复的”ΔF信号作为“相位”D型触发器7的时钟。后一种办法是优选的，因为它还增加传播延迟从而为该“相位”D型触发器增加建立裕度。
一种依据本发明的用来检测雷达水平计的分离频率的方法包括步骤设置第一电路元件1，例如第一跳沿触发的触发器或D型触发器，以接收第一时钟频率和第二时钟频率；把所述第一电路元件1设置成使得按第二时钟频率的每个周期一次地把第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在它的输出Q上；设置第二电路元件3，例如第二跳沿触发的触发器或D型触发器，使得把预定值传送到并保持在由来自所述第一电路元件1的输出信号Q触发的它的输出Q上；以及，把所述第二电路元件3设置成在触发后的预定时限从所述第二电路元件3的所述输出Q清除所述预定值。
在另一实施例中依据本发明的用于检测雷达水平计的分离频率的方法还包括步骤设置第三电路元件4，例如第三跳沿触发的触发器或D型触发器，使得把预定值传送到并保持在由来自所述第一电路元件1的反相输出信号Q触发的它的反相输出Q上；以及，把所述第三电路元件4设置成，在触发后的预定时限从所述第三电路元件4的所述反相输出/Q清除所述预定值。
在又一实施例中，依据本发明的用于检测雷达水平计的分离频率的方法还包括步骤设置第四电路元件5，例如第四跳沿触发的触发器或D型触发器，使得来自所述第二电路元件3的反相输出信号的值传送并且保持在它的输出Q上；以及，把所述第四电路元件5设置成清除来自所述第三电路元件4的反相输出Q触发的所述值。
在另一实施例中，依据本发明的用于检测雷达水平计的分离频率的方法还包括步骤设置第五电路元件6，例如第五跳沿触发的触发器或D型触发器，以接收第一时钟频率；把所述第五电路元件6设置成使得按来自第二电路元件3的输出信号Q的每个周期一次地把第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在它的输出Q上。
在又一实施例中，依据本发明的用于检测雷达水平计的分离频率的方法还包括另外的步骤设置第六电路元件7，例如第六跳沿触发的触发器或D触发器，以接收第一时钟频率；把所述第六电路元件7设置成使得按来自第四电路元件5的输出信号Q的每个周期一次地把第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在它的输出Q上。
本发明还涉及一种利用微波测量容器11中的产品12的表面16的水平的雷达水平计，在图11中示出该雷达水平计的应用。例如罐11的容器用来存储产品12。该产品例如可以是油、精炼产品、化工产品和液化气，或者可以是以粉末为形式的材料。雷达13附着在罐11的顶上。通过该罐内的天线15从该雷达发射微波束。该发射的波束从产品的表面16反射并由天线15接收。通过在测量和控制单元中比较并评估发射和反射波束之间的时间搭接(time lap)，以公知的方式执行对产品表面16的水平的确定。可以从天线作为自由辐射波束或者通过和产品连通的波导(未示出)发射微波。图11中所示的雷达水平计包括用于向该表面发射微波并且接收表面16反射的微波的天线15。微波传送介质，例如波导或同轴电缆，其在第一端和测量电路连接。该测量电路设置成通过天线15发射和接收微波。该测量电路还设置成基于发射和接收微波之间的关系确定罐11中的产品12的水平。该测量电路设置成基于对按第二时钟频率，例如脉冲重复频率(TXCLOCK)发射的微波和按第一时钟频率，例如采样频率(RX CLOCK)采样的接收微波之间的关系的分析来确定罐11中产品12的水平。出于所述确定的目的，该测量电路包括一个上面详细说明的分离频率检测器，用来准确地确定所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率，例如所述脉冲重复频率(TX CLOCK)和所述采样频率(RX CLOCK)之间的差(DELTA F)。
在另一实施例中，上面说明的雷达水平计还包括用来在该雷达水平计内提供和分配电力的电源电路，用于传送包含着对表面16的水平的指示的信息的通信电路，以及用于接收至所述电源电路的电力以及用于由所述通信电路处理的通信的双线接口。
在又一实施例中，上面说明的雷达水平计的电源电路还包括能量贮存电路。
本发明不受上面说明的各实施例的限制，而是可以在后面的权利要求书的范围内改变。
于是，尽管已经如应用到其优选实施例中那样示出、说明并指出本发明的基本新颖特征，应理解，在不背离本发明的精神的前提下，本领域的技术人员可以在所说明的器件的形式和细节上以及操作上做出各种省略、替代和改变。例如，很清楚，按基本上相同的方式实现大致相同的功能从而达到相同结果的电路元件和/或方法步骤的所有组合在本发明的范围之内。另外，应意识到，与本发明的任何公开形式或实施例相关联地示出和/或说明的结构和/或元件和/或方法步骤可以和任何其它公开的、说明的或建议的形式或实施例结合以作为通用的设计选择内容。从而本发明只由附后权利要求书所指出的那样被限定。
权利要求
1.一种用于雷达水平计的分离频率检测器电路，其包括被设置成接收第一时钟频率和第二时钟频率的第一电路元件，所述第一电路元件被设置成使得按所述第二时钟频率的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第一电路元件的输出Q上；其特征在于该检测电路还包括第二电路元件，其被设置成把预定值传送到并保持在由所述第一电路元件的所述输出Q触发的所述第二电路元件的输出Q上，以及所述第二电路元件还被设置成在被触发后的预定时限从所述第二电路元件的所述输出Q清除所述预定值，由此将所述第二电路元件的所述输出Q设置成提供包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率有关的信息的输出信号。
2.如权利要求1的电路(1)，其特征在于还包括第三电路元件，其被设置成把预定值传送到并保持在由所述第一电路元件的反相输出Q触发的所述第三电路元件的反相输出/Q上，以及所述第三电路元件还被设置成在被触发后的预定时限从所述第三电路元件的所述反相输出Q清除所述预定值，由此将所述第三电路元件的所述反相输出Q设置成提供包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率有关的信息的输出信号。
3.如权利要求2的电路(1)，其特征在于还包括第四电路元件，其被设置成把所述第二电路元件的反相输出Q的值传送到并保持在所述第四电路元件的输出Q上，以及所述第四电路元件还被设置成清除由来自所述第三电路元件的反相输出Q触发的所述值，由此将所述第四电路元件的所述输出Q设置成提供基本上与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率相对应的输出信号。
4.权利要求1至3中任一权利要求的电路(1)，其特征在于还包括被设置成接收所述第一时钟频率的第五电路元件，所述第五电路元件被设置成使得按所述第二电路元件的所述输出Q的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第五电路元件的输出Q上，从而将所述第五电路元件的所述输出Q设置成提供包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的所述分离频率的相位有关的信息的输出信号。
5.权利要求3的电路(1)，其特征在于还包括被设置成接收所述第一时钟频率的第六电路元件，所述第六电路元件电路被设置成使得按所述第四电路元件的所述输出Q的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第六电路元件的输出Q上，由此将所述第六电路元件的所述输出Q设置成提供包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的所述分离频率的相位有关的信息的输出信号。
6.一种用于检测雷达水平计中的分离频率的方法，所述方法包括步骤设置第一电路元件，以接收第一时钟频率和第二时钟频率，把所述第一电路元件设置成使得按所述第二时钟频率的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第一电路元件的输出Q上；其特征在于该方法还包括步骤设置第二电路元件，以使得把预定值传送到并保持在由所述第一电路元件的所述输出Q触发的所述第二电路元件的输出Q上，以及把第二电路元件设置成在被触发后的预定时限从所述第二电路元件的所述输出Q清除所述预定值，并且在所述第二电路元件的所述输出Q上检测包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率有关的信息的输出信号。
7.如权利要求6的方法，特征在于还包括步骤设置第三电路元件，以使得把预定值传送到并保持在由所述第一电路元件的反相输出Q触发的所述第三电路元件的反相输出Q上，以及把所述第三电路元件设置成在被触发后的预定时限从所述第三电路元件的所述反相输出Q清除所述预定值，以及在所述第三电路元件的所述反相输出Q上检测包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率有关的信息的输出信号。
8.如权利要求7的方法，特征在于还包括步骤设置第四电路元件，以使得把来自所述第二电路元件的反相输出Q的值传送到并保持在所述第四电路元件的输出Q上，以及把所述第四电路元件设置成清除由来自所述第三电路元件的反相输出Q触发的所述值，以及在所述第四电路元件的所述输出Q上检测基本上与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的分离频率相对应的输出信号。
9.如权利要求6至8中任一权利要求的方法，特征在于还包括步骤设置第五电路元件，以接收所述第一时钟频率，把所述第五电路元件设置成使得按所述第二电路元件的所述输出Q的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第五电路元件的输出Q上，以及在所述第五电路元件的所述输出Q上检测包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的所述分离频率的相位有关的信息的输出信号。
10.如权利要求8的方法，特征在于还包括步骤设置第六电路元件，以接收所述第一时钟频率，把所述第六电路元件设置成按所述第四电路元件的所述输出Q的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第六电路元件的输出Q上，以及在所述第六电路元件的所述输出Q上检测包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的所述分离频率的相位有关的信息的输出信号。
11.一种利用微波确定容器中贮存的产品的表面水平的雷达水平计，所述雷达水平计包括适用于向所述表面发射微波并且接收由所述表面反射的微波的天线，以及微波传送介质，其第一端与所述天线耦合，以及测量电路，其与所述微波传送介质的第二端耦合，所述测量电路被设置成基于发射的和接收的微波之间的关系确定所述水平，以及所述测量电路还被设置成基于对按第二时钟频率发射的微波和按第一时钟频率采样的接收微波之间的关系的分析来确定所述水平，该雷达水平计的特征在于用于所述分析目的的所述测量电路还包括依据权利要求1至5中任一权利要求的分离频率检测器。
12.如权利要求11的雷达水平计，特征在于设置接收所述第一时钟频率的第五电路元件，所述第五电路元件被设置成按所述第二电路元件的所述输出Q的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第五电路元件的输出Q上，由此把所述第五电路元件的所述输出Q设置成提供包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的所述分离频率的相位有关的信息的输出信号。
13.如权利要求11的雷达水平计，特征在于设置接收所述第一时钟频率的第六电路元件，所述第六电路元件被设置成使得按所述第四电路元件的所述输出Q的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第六电路元件的输出Q上，由此把所述第六电路元件的所述输出Q设置成提供包含着与所述雷达水平计的所述第一和第二时钟频率之间的所述分离频率的相位有关的信息的输出信号。
14.如权利要求11的雷达水平计，特征在于还包括用于在所述雷达水平计中提供并分配电力的电源电路；以及用于通信包含对所述表面的所述水平的指示的信息的通信电路，以及用于接收至所述电源电路的电力以及用于由所述通信电路处理通信的双线接口。
15.如权利要求11的雷达水平计，特征在于所述电源电路还包括能量贮存电路。
全文摘要
本发明涉及雷达水平计中的分离频率检测器电路和分离频率检测方法。第一电路元件(1)设置成接收第一时钟频率和第二时钟频率。按所述第二时钟频率的每个周期一次地把所述第一时钟频率的瞬时值传送到并保持在所述第一电路元件(1)的输出Q上。把预定值传送到并保持在由所述第一电路元件(1)触发的第二电路元件(3)的输出Q上，并且在被触发后的预定时限从所述第二电路元件(3)的所述输出Q清除所述预定值。可以得到一个作为短脉冲的输出，该短脉冲的前跳沿和所述第一电路元件(1)的信号前跳沿的第一变化同步。
文档编号G01S13/08GK1864048SQ200480028996
公开日2006年11月15日 申请日期2004年10月18日 优先权日2003年10月20日
发明者莱夫·尼尔森 申请人:Saab罗斯蒙特储罐雷达股份公司