電波水平儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種通過電波來測定被測定物的水平的電波水平儀，特別涉及一種具有用于將內(nèi)置于殼體的發(fā)送接收電路基板與進(jìn)行電波的發(fā)送接收的天線部連接的連接構(gòu)造的電波水平儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在這種電波水平儀中，具備:內(nèi)置于殼體、形成有發(fā)送接收電路的發(fā)送接收電路基板；以及為了進(jìn)行電波的發(fā)送接收而沿鉛垂方向向收容有被測定物的容器內(nèi)突出的天線部，因此，需要用于將該發(fā)送接收電路基板與天線部連接的連接構(gòu)造。
[0003]作為以往的連接構(gòu)造，例如已知專利文獻(xiàn)I所記載的構(gòu)造。在該例中，在殼體內(nèi)發(fā)送接收電路基板沿水平方向配置，具備用于將殼體與探針(天線部)連接的連接器具。連接器具具備中心導(dǎo)體，中心導(dǎo)體的一端插入到形成于發(fā)送接收電路基板的孔，進(jìn)行直接電接觸，中心導(dǎo)體的另一端與探針電連接。
[0004]在這種專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，存在如下問題:由于發(fā)送接收電路基板沿水平方向設(shè)置，導(dǎo)致占用水平方向的面積而難以進(jìn)行水平方向的小型化。在設(shè)置有這種電波水平儀的現(xiàn)場，其它設(shè)備等沿水平方向排列設(shè)置的情況也多，期望水平方向的小型化。另外，還存在如下問題:由于接受連接器具的中心導(dǎo)體的一端的孔的位置被限制于發(fā)送接收電路基板的大致中央位置，導(dǎo)致發(fā)送接收電路基板的設(shè)計自由度小。
[0005]另一方面，作為將發(fā)送接收電路基板沿鉛垂方向配置的結(jié)構(gòu)，在專利文獻(xiàn)I的以往技術(shù)(圖1)所示的例中，在殼體內(nèi)發(fā)送接收電路基板沿鉛垂方向配置，從發(fā)送接收電路基板延伸出同軸線纜。而且，作為將該同軸線纜與天線部連接的構(gòu)造，已知專利文獻(xiàn)2所記載的利用插頭連接式連接器具的構(gòu)造。該專利文獻(xiàn)2的插頭連接式連接器具包括與從發(fā)送接收電路基板延伸出的上述同軸線纜的端部連接的插頭以及與天線部側(cè)的同軸線路的端部連接的插座，當(dāng)將插頭插入到插座時，插頭側(cè)內(nèi)導(dǎo)體與插座側(cè)內(nèi)導(dǎo)體接觸，插頭側(cè)外導(dǎo)體與插座側(cè)外導(dǎo)體經(jīng)由電介質(zhì)通過電容耦合來連接，由此，使發(fā)送接收電路側(cè)的地與天線側(cè)的地絕緣并且將發(fā)送接收電路與天線部連接。
[0006]像這樣若將發(fā)送接收電路基板沿鉛垂方向配置則能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向的小型化，但是其反面，存在由于使用了同軸線路而損耗大的問題。另外，還存在如下問題:在從同軸線路對天線部供電的供電點(diǎn)處發(fā)生反射。
[0007]專利文獻(xiàn)1:美國專利第7450055號說明書
[0008]專利文獻(xiàn)2:美國專利第6778044號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向的小型化并且具有抑制反射、損耗而將發(fā)送接收電路基板與天線部連接的連接構(gòu)造的電波水平儀。
[0011]用于解決問題的方案
[0012]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的通過電波來測定被測定物的水平的電波水平儀具有:內(nèi)置于殼體的發(fā)送接收電路基板；進(jìn)行電波的發(fā)送接收的天線部；以及用于將發(fā)送接收電路基板與天線部連接的連接構(gòu)造，該電波水平儀的特征在于，在殼體內(nèi)發(fā)送接收電路基板沿鉛垂方向配置，連接構(gòu)造包括從形成于發(fā)送接收電路基板的供電端子被供電的波導(dǎo)管，波導(dǎo)管具有:圓形波導(dǎo)管，其從發(fā)送接收電路基板朝向天線部且以與發(fā)送接收電路基板正交的方式沿水平方向延伸；方形波導(dǎo)管，其與該圓形波導(dǎo)管連結(jié)，沿鉛垂方向延伸；以及第二圓形波導(dǎo)管，其進(jìn)一步與該方形波導(dǎo)管連結(jié)，沿鉛垂方向延伸。
[0013]能夠是在波導(dǎo)管內(nèi)跨方形波導(dǎo)管與第二圓形波導(dǎo)管的邊界部分填充有電介質(zhì)。
[0014]能夠是在方形波導(dǎo)管與第二圓形波導(dǎo)管的邊界部分，在上述電介質(zhì)的周圍配置有使殼體與發(fā)送接收電路基板的接地導(dǎo)體絕緣的絕緣用電介質(zhì)。
[0015]也可以是，填充到上述波導(dǎo)管內(nèi)的電介質(zhì)的方形波導(dǎo)管側(cè)端部與第二圓形波導(dǎo)管側(cè)端部分別為隨著趨向前端而連續(xù)地或階梯式地前端變細(xì)的形狀。
[0016]能夠是在填充到上述波導(dǎo)管內(nèi)的電介質(zhì)的外周的一部分安裝有電波吸收件。
[0017]能夠是填充到上述波導(dǎo)管內(nèi)的電介質(zhì)被構(gòu)成為基端側(cè)的截面為方形且前端側(cè)的截面為圓形的電介質(zhì)桿。
[0018]另外，能夠是上述發(fā)送接收電路基板、發(fā)送接收電路基板的接地導(dǎo)體、非導(dǎo)電性殼以及上述電介質(zhì)桿作為單元插入到殼體內(nèi)。
_9] 發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，由于在殼體內(nèi)發(fā)送接收電路基板沿鉛垂方向配置，因此能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向的小型化，并且，由于連接構(gòu)造包括波導(dǎo)管，通過圓形波導(dǎo)管、方形波導(dǎo)管、第二圓形波導(dǎo)管將沿鉛垂方向配置的發(fā)送接收電路基板與天線部連接，因此能夠?qū)p耗抑制得小，能夠順利地將電波的行進(jìn)方向從水平方向變更為鉛垂方向。
[0021]形成于發(fā)送接收電路基板的供電端子無需一定配置于發(fā)送接收電路基板的基板中心，只要將圓形波導(dǎo)管的位置設(shè)置成與供電端子對應(yīng)即可，因此供電端子的位置自由度尚O
[0022]通過跨方形波導(dǎo)管與第二圓形波導(dǎo)管的邊界部分設(shè)置電介質(zhì)，能夠抑制在方形波導(dǎo)管與第二圓形波導(dǎo)管的轉(zhuǎn)變部處的反射，另外，在為了使殼體與發(fā)送接收電路基板的接地導(dǎo)體絕緣而在方形波導(dǎo)管與第二圓形波導(dǎo)管的邊界部分設(shè)置有絕緣用電介質(zhì)的情況下，能夠抑制電波從波導(dǎo)管泄漏或反射。
【附圖說明】
[0023]圖1是基于本發(fā)明的實(shí)施方式的電波水平儀的概要截面圖。
[0024]圖2的(a)是圖1的主要部分放大截面圖，(b)是(a)中的b向視圖，(c)是沿(a)中的c-c線來看時的截面圖，(d)是沿(a)中的d-d線來看時的截面圖。
[0025]圖3是電介質(zhì)桿的立體圖。
[0026]圖4是殼體內(nèi)的局部剖切俯視圖。
[0027]圖5是表示將電路單元組裝入殼體的狀態(tài)的分解截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0029]如圖1和圖2所示，籠統(tǒng)地說，基于本實(shí)施方式的電波水平儀10在上側(cè)具備含有金屬的殼體12，在下側(cè)具備天線部14，天線部14從其前端向容器中收容的被測定物福射電波，利用發(fā)送接收電路來測量電波到被測定物的往返時間，由此測量到被測定物的距離，求出被測定物的水平。在以下的說明中，將靠近殼體12的一側(cè)設(shè)為基端側(cè)，將靠近天線部14的一側(cè)設(shè)為前端側(cè)。
[0030]在殼體12的內(nèi)部，區(qū)劃有中心軸沿鉛垂方向的有底的大致圓柱狀內(nèi)部空間12a(參照圖1、圖4)，并且，從大致圓柱狀內(nèi)部空間12a的底部區(qū)劃有直徑比大致圓柱狀內(nèi)部空間12a的直徑小的截面為圓形的圓形中心孔12b，圓形中心孔12b與天線部14連結(jié)。另夕卜，以覆蓋殼體12的大致圓柱狀內(nèi)部空間12a的上部開口的方式能夠裝卸地安裝有蓋24。
[0031]電路單元30內(nèi)置于殼體12的大致圓柱狀內(nèi)部空間12a內(nèi)。如圖2中局部放大地表示的那樣，電路單元30具有:形成有發(fā)送接收電路的發(fā)送接收電路基板32 ;接地導(dǎo)體34，其設(shè)置于基板32的背面；導(dǎo)體殼36，其進(jìn)一步安裝于接地導(dǎo)體34的背面，同樣地作為接地導(dǎo)體發(fā)揮功能；包括塑料等的非導(dǎo)電性殼38，其至少包圍這些發(fā)送接收電路基板32、接地導(dǎo)體34以及導(dǎo)體殼36的一部分；以及電介質(zhì)桿40。在電路單元30中，也能夠還包括其它基板等。
[0032]在發(fā)送接收電路基板32上形成有傳輸微波的微帶(micro strip)線路，在該微帶線路的端部形成有供電端子32a(圖2的(b))。在接地導(dǎo)體34中，與供電端子32a的位置對應(yīng)地形成有圓形貫通孔34a。并且，在導(dǎo)體殼36中，在與接地導(dǎo)體34的背面相對的面形成有截面為方形的方形槽36a(圖2的(c))，該方形槽36a的一端與圓形貫通孔34a連通，方形槽36a的另一端與殼體12的圓形中心孔12b連通。
[0033]由此，通過圓形貫通孔34a形成沿水平方向延伸的圓形波導(dǎo)管Wl，通過方形槽36a形成沿鉛垂方向延伸的方形波導(dǎo)管W2，通過圓形中心孔12b形成沿鉛垂方向延伸的圓形波導(dǎo)管W3(圖2的(d))，將發(fā)送接收電路基板32與天線部14連接的連接構(gòu)造包括這些波導(dǎo)管。
[0034]為了取得正交的圓形波導(dǎo)管Wl與方形波導(dǎo)管W2的匹配，方形槽36a的基端側(cè)的端面不是與方形槽36a的長邊方向垂直的垂直面而是成為略微傾斜的傾斜面36b。由此，能夠順利地從圓形波導(dǎo)管Wl向垂直的方形波導(dǎo)管W2傳輸電波。通過形成這種傾斜面等，與將圓形波導(dǎo)管之間正交地連結(jié)相比，能夠更高效地進(jìn)行電波的傳輸。
[0035]以填充以上的波導(dǎo)管內(nèi)的一部分的方式插入有電介質(zhì)桿40。電介質(zhì)桿40可以包含聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)之類的耐化學(xué)性的材料。
[0036]電介質(zhì)桿40的基端部40a具有與方形槽36a的截面一致的方形截面，插入到上述方形波導(dǎo)管W2。另外，電介質(zhì)桿40的前端部40b具有與殼體12的圓形中心孔12b的截面一致的圓形截面，插入到上述圓形波導(dǎo)管W3的中途。
[0037]另外，如圖3所示，在電介質(zhì)桿40的基端部40a的端部，其一部分被切除而形成臺階部40c。而且，比臺階部40c更靠基端側(cè)的部分的寬度隨著趨向端部而逐漸變窄。通過這種賦予電介質(zhì)桿40的基端部40a的端部的形狀，與賦予上述方形槽36