CN114651166A

CN114651166A - 基于fmcw的距离测量设备

Info

Publication number: CN114651166A
Application number: CN202080077185.XA
Authority: CN
Inventors: 阿列克谢·马利诺夫斯基; 斯特凡·格伦弗洛; 哈拉尔德·法贝尔; 马库斯·弗格尔; 吉斯兰·道菲尔德
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2040-11-09
Also published as: WO2021104839A1; CN114651166B; EP4065937A1; US20230003570A1; DE102019132149A1; EP4065937B1

Abstract

本发明涉及一种特别有利于测量填充液位的基于FMCW雷达的距离测量设备(1)，以及一种用于操作该距离测量设备(1)的方法。该距离测量设备(1)的特征在于，除了模拟高通滤波和模拟低通滤波之外，对于FMCW是典型的评估信号(IF)还经历后续的数字滤波。在这种情况下，模拟/数字转换借助于过采样发生。结果，根据本发明，有效地抑制了评价信号(IF)中的对应于对象(2)的距离(d)的频率以上或以下的所有那些频率(f_IF)。同时，能够以非常低级别的复杂度来构造模拟滤波器(131、132、133)。由此降低了模拟组件(131、132、133)的空间要求和成本。另外，由此降低了距离测量设备(1)对温度的依赖性。还维持了潜在的高距离分辨率。

Description

基于FMCW的距离测量设备

技术领域

本发明涉及一种基于FMCW的距离测量设备。

背景技术

在自动化技术中，尤其是对于过程自动化，经常使用现场设备，其用于检测各种测量变量。要被确定的测量变量例如能够是工艺设备中的介质的填充液位、流量、压力、温度、pH、氧化还原电位、电导率或介电值。为了检测对应的测量值，现场设备都包括合适的传感器或基于合适的测量原理。由Endress+Hauser集团公司制造并销售若干不同的现场设备类型。

对于测量容器中填充材料的填充液位，基于雷达的测量方法已经建立，因为它们稳健并且需要最少的维护。在本发明的范围内，术语“容器”也被理解为意指非封闭容器，诸如例如盆地、湖泊或流动的水体。基于雷达的测量方法的关键优点在于它们准连续地测量填充液位的能力。在本专利申请的场境中，术语“雷达”指代频率在0.03GHz与300GHz之间的微波信号。通常执行填充液位测量或距离测量的典型频带是2GHz、6GHz、26GHz或79GHz。选定的频带越高，微波信号被辐射的波束锥越窄或者天线能够越小。

在基于雷达的填充液位测量的情况下，FMCW(“频率调制连续波”)形成了建立的测量原理。测量原理基于以调制频率发射连续雷达信号。在这种情况下，雷达信号的频率位于标准化中心频率范围内的定义频带内。这里，FMCW的特性在于发送频率不是恒定的，而是在定义的频带内周期性地改变。在79GHz的中心频率下，频带例如是2GHz，即从78GHz到80GHz。同样地，对于FMCW，微波信号的发射和接收被划分成相继的测量周期。

对于FMCW，在默认情况下，频率随时间的改变是线性的，并且具有锯齿形或三角形形状。原则上能够实现正弦改变。当实现了FMCW方法时，然后，通过混合对应的射频电气信号来生成对应的评估信号，基于当前接收到的雷达信号与瞬时发射的雷达信号之间的瞬时频率差，确定与填充材料的距离或填充液位。能够基于评估信号的频率来确定距离，因为评估信号的频率与距离成比例地改变。FMCW的测量原理在例如“Radar Level Detection(雷达液位检测),Peter Devine,2000”中更详细的描述。

常规上，然后借助于模拟/数字转换器使评估信号数字化，以便能够执行评估信号的傅里叶变换以用于频率确定。为此目的，评估信号在实践中必须被低通滤波，以便移除评估信号中的射频干扰分量。在这种情况下，低通滤波在评估信号的数字化之前发生，以便防止数字化期间的混叠效应。

具有足够滤波器锐度的模拟滤波器必须被设计成具有对应的高阶，即，具有对应数量的电容或电感组件。因此，然而，模拟滤波器的实施方式成本非常高。另外，当电容或电感组件的数量增加时，滤波器的稳健性会例如相对于组件公差和温度影响而降低。这进而降低了距离测量的潜在精度。然而，尤其是对于填充液位测量，需要非常高的精度水平，至少在储罐计量的情况下是这样。

发明内容

因此，本发明基于开发一种有成本效益并且稳健的达到高精度水平的填充液位测量设备的目标。

本发明借助于基于FMCW雷达的距离测量设备实现了该目标，该距离测量设备用于测量与物体的距离。根据本发明的距离测量设备至少包括：

-信号生成单元，该信号生成单元被设计成

○根据FMCW原理生成射频电气信号，并且

○通过将射频信号与接收信号混合来生成评估信号，

-天线布置，借助于该天线布置，能够在物体的方向上发射射频信号作为雷达信号，并且能够在物体上反射之后被接收作为对应接收信号，

-用于处理评估信号的第一模拟信号处理单元，该第一模拟信号处理单元具有各自串联布置的以下组件：

○第一模拟高通滤波器，

○第一放大器，以及

○第一模拟低通滤波器，

-用于处理评估信号的数字评估单元，其中该数字评估单元被布置在模拟评估单元的下游，具有

○第一模拟/数字转换器，该第一模拟/数字转换器被设计成借助于过采样将由模拟信号处理单元处理的评估信号数字化，

○第一数字低通滤波器，其用于对评估信号进行滤波，

○可选地，第一抽取器，其用于抽取数字化评估信号，

○第一数字高通滤波器，其用于对可选地抽取的评估信号进行滤波，

○计算单元，该计算单元被设计成尤其是借助于傅里叶变换基于数字地滤波的评估信号来确定距离。

因此，根据本发明的距离测量设备基于不仅执行评估信号的模拟滤波而且还执行其数字滤波的概念。另外的数字滤波的优点在于能够降低模拟信号处理单元的复杂性，而不损害评估信号的滤波。根据本发明提供的过采样允许简单的模拟滤波器，并且此外，提高了信噪比。因此，也能够使用在常规微控制器中实现的只有10位或12位的转换器。模拟滤波器的功能由此被限制为在数字化期间评估信号中可能的抗混叠，以及使模拟评估信号适应模拟/数字转换器的动态范围。

因此，另外的数字滤波能够以非常低的复杂度构造模拟滤波器和模数转换器。例如，可以使第一模拟高通被设计为仅一阶滤波器。例如，模拟低通滤波器能够被设计为至多四阶滤波器，和/或模拟/数字转换器能够被设计成具有最大12位。这减少了所需的空间和模拟组件的成本。另外，降低了距离测量设备的温度依赖性。尽管如此，仍保留了潜在高距离分辨率。

为了在评估信号中设置超过80dB的高衰减，低通滤波器能够被设计为例如具有抽取器的FIR滤波器，其中抽取器被设计成例如具有至少70个系数。第一数字高通滤波器能够被设计为至少二阶滤波器。

在本发明的范围内，关于第一模拟/数字转换器的术语“过采样”被定义成使得对应于采样速率的奈奎斯特频率高于评估信号的对应于距离的频率，甚至为对应于要被测量的最大距离的评估信号的频率。这在当在本发明范围内的采样速率被设置成对应于要被测量的最大距离的评估信号的频率的至少四倍时实现。

参考填充液位测量设备，在本发明范围内的术语“单元”原则上被理解成意指为相应的预期目的而合适地设计的任何电子电路。因此，取决于需要，它能够是用于生成或处理对应模拟信号的模拟电路。然而，它也能够是数字电路，诸如与程序交互的微控制器或存储介质。在这种情况下，程序被设计成执行对应的方法步骤或应用相应单元的必要计算操作。在该场境中，本发明意义上的填充液位测量设备的不同电子单元也能够潜在地访问共同的物理存储器或借助于同一物理数字电路被操作。

能够有利地通过差分地设计信号生成单元来开发距离测量设备。在这种情况下，必要的是使至少第一模拟信号处理单元能够处理差分评估信号，或者使第二结构上相同的信号处理单元被布置成与第一模拟信号处理单元并联。在这两种情况下，必须为差分评估信号设计数字信号处理单元。因此，第一模拟/数字转换器也必须被差分地设计。然而，出于成本的原因，如果数字信号处理单元包括第二接地模拟/数字转换器则是有利的，该第二接地模拟/数字转换器被布置成与第一接地模拟/数字转换器并联并且与其同步。在第一模拟/数字转换器或两个模拟/数字转换器的下游，在求和点处借助于减法对差分评估信号进行组合，并且进一步被处理为非差分评估信号。

差分设计的优点是量化噪声减小和测量设备对电磁干扰的抵抗力更高，也称为首字母缩写词EMC(或“电磁兼容性”)。

在根据本发明的距离测量设备的另一变体中，信号生成单元也能够被设计以便将评估信号生成为相对于彼此具有90°相移的两相信号。在该变体中，以下组件必须被添加到距离测量设备以处理第二相位：

-用于评估信号的第二相位的第二模拟信号处理单元，该第二模拟信号处理单元具有

○第二模拟高通滤波器，

○第二放大器，以及

○第二模拟低通滤波器。

在这种情况下，数字评估单元必须包括与原始组件相对应的、用于评估信号的第二相位的以下组件：

-第二模拟/数字转换器，

-第二抽取器，以及

-第二数字高通滤波器。

这样做的优点在于，计算单元能够以准复值方式使评估信号的两个相位经受快速傅里叶变换，因此进而提高了距离测量的灵敏度。

根据本发明的目标，使用根据依照上述变体中的一个的本发明的距离测量设备作为填充液位测量设备或作为介电值测量设备是尤其有利的。类似于根据本发明的距离测量设备，本发明的目标也通过用于操作根据上述变体中的一个的测量设备的方法来实现。因此，该方法包括以下方法步骤：

-根据FMCW原理生成经频率调制的射频电气信号，

-在物体的方向上发射射频信号作为雷达信号，

-在物体上反射之后接收所反射的雷达信号作为电气接收信号，

-通过将接收信号与射频信号混合来生成评估信号，

-对模拟评估信号进行放大和滤波，其中至少评估信号的对应于距离的频率被允许通过，

-借助于过采样将评估信号数字化，

-对数字化的评估信号进行滤波和可选地抽取，其中进而至少评估信号的对应于距离的频率被允许通过，以及

-例如借助于(快速)傅里叶变换基于数字化和所滤波的评估信号来确定距离或介电值。

附图说明

参考以下附图更详细地解释本发明。如下所示：

图1是基于雷达的填充液位测量设备在容器上的典型布置，

图2是根据现有技术的基于FMCW雷达的距离测量设备的电路设计，

图3是用于FMCW雷达的典型信号生成单元，

图4是根据本发明的距离测量设备的可能变体的电路设计，并且

图5是根据本发明的距离测量设备的另一变体的电路设计。

具体实施方式

为了本发明的基本理解，图1示出了容器3上的基于自由辐射雷达的填充液位测量设备1的典型布置。容器3中是填充材料2，其填充液位L要由填充液位测量设备1确定。为此目的，填充液位测量设备1被安装在容器3上的最大可容许填充液位L上方。取决于应用领域，容器3的高度h能够在30cm与125m之间。

通常，填充液位测量设备1经由诸如“以太网”、“现场总线(PROFIBUS)”、“HART”或“无线HART”等总线系统被连接到上级液位单元4，诸如过程控制系统或分散式数据库。由此，能够传达关于填充液位测量设备1的操作状态的信息。另一方面，也能够经由总线系统发送关于液位L的信息，以便控制容器3处可能存在的任何流入或流出。

因为图1中示出的填充液位测量设备1被设计为自由辐射的雷达测量设备，所以它包括对应的发送/接收天线12。如所指示，天线12能够被设计为例如喇叭天线。不管设计如何，发送/接收天线12被定向成使得根据FMCW原理在填充材料3的方向上发射对应的雷达信号S_HF。

雷达信号S_HF在填充材料3的表面被反射，并且在对应的信号传播延迟之后，相应地被发送/接收天线12接收作为电气接收信号e_HF。雷达信号S_HF、E_HF的信号传播延迟取决于填充液位测量设备1距填充材料表面的距离d＝h－L。

与示出的变体相比，也可能将两个分开的天线而不是单个发送/接收天线12用于雷达信号S_HF、E_HF的分开的发送和接收。另一替代方案在于使用朝向容器底部延伸的导电探针，诸如波导或同轴电缆。这种变体被称为术语“导波雷达”。在导波雷达的情况下，补充或替代距离d或填充液位L，还可能借助于测量设备1根据接收到的信号e_HF确定填充材料2的介电值。

图2中图示了根据FMCW方法操作的已知填充液位测量设备1的基本电路设计。为了生成雷达信号S_HF，测量设备1包括信号生成单元11，该信号生成单元11生成对应的射频电气信号s_HF并将其供应给天线12。射频信号s_HF的频率定义了微波范围内的雷达信号S_HF的频率。因此，射频信号生成单元11、12必须被设计成生成具有FMCW中所需的斜坡形频率改变的射频电气信号s_HF。

在根据FMCW原理的斜坡形频率改变的情况下，频率f在具有恒定的改变速率的预定义频带Δf内以周期性重复的方式增加。个别频率斜坡的周期性可以在大约100ms的范围内。个别斜坡的周期能够在100μs与100ms之间的范围内。必须在考虑监管要求的情况下设置频带Δf的位置，因此优选地将在6GHz、26GHz、79GHz或120GHz下的ISM频带实现为频带Δf。带宽特别地在0.5GHz与10GHz之间，取决于频带Δf的位置。

如图3中详细地示出的，信号生成单元11包括射频振荡器122，借助于斜坡生成单元121调节该射频振荡器122，以用于生成射频信号s_HF。该调节以相位控制(称为“锁相环路，PLL”)的形式发生。因此，一方面，射频振荡器122的频率f相对于环境温度的波动是稳定的。另一方面，由此设置射频信号s_HF的斜坡形的频率改变。

根据图3中的信号生成单元11，经由信号分频器123和发送/接收开关124将射频电气信号s_HF供应给天线12以用于发射。

被填充材料表面反射的传入雷达信号E_HF被发送/接收天线12转换回接收到的纯电气信号e_HF，并且可选地被信号生成单元11的接收放大器(图3中未示出)放大。然后，借助于混频器125将接收到的信号e_HF与要被发射的射频信号s_HF混合，其中为此目的使射频信号s_HF从信号分频器123分支出来。这种操作生成评估信号IF，其在FMCW方法中是典型的，这形成了用于确定距离d或填充液位L的基础。在这种情况下，根据FMCW原理的评估信号IF的频率与距离d成比例。

图2清楚地示出了通过距离测量设备1的数字评估单元14确定评估信号IF的频率。为此目的，评估单元14的第一模拟/数字转换器141将评估信号IF数字化。为了遵守采样定理，第一模拟/数字转换器141以比评估信号IF的对应于距离d的频率略多两倍的频率进行采样。因此，评估单元14的对应地设计的计算单元143能够使数字化的评估信号经受(快速)傅里叶变换，或简称为FFT。对应的FFT频谱的全局最大值的频率理想地对应于距离d。为了抑制由于评估信号IF的有限长度而出现的任何不期望的次最大值，评估单元14在傅里叶变换之前使数字化的评估信号IF_d经受第一加窗142。

如图2中所示，用于对模拟评估信号IF进行滤波的第一模拟信号处理单元13被连接在数字评估单元14的上游。首先，这里使模拟评估信号IF经受模拟高通滤波131主要是为了抑制接近范围内的所谓的低频“振铃”。例如，一阶高通滤波器131，即，单个电容器，这里能够被用作模拟滤波器。使用第一模拟高通滤波器的另一优点在于模拟/数字转换器141能够被设计成具有低动态性，例如因此具有最大12位。在借助于对应的第一放大器132进行后续信号放大之后，第一模拟信号处理单元13的第一模拟低通滤波器133对评估信号IF进行滤波。一方面，这抵消了评估信号IF的后续数字化期间的混叠效应。然而，最重要的是，第一模拟低通滤波器133必须被设计成具有例如至少8的高阶，以使得尽可能地抑制高于评估信号IF的对应于距离d的频率的所有频率。然而，第一模拟低通滤波器133的为实现高阶必需的阻抗或电容导致滤波期间的高温度依赖性和高公差依赖性。此外，具有高阶的第一模拟低通滤波器133的实施方式成本非常高。瞬态恢复时间和因此所需的最小测量时间也随着阶数的增加而增加。

在图4中更详细地描述了根据本发明的基于FMCW的距离测量设备1，该距离测量设备仅需要低阶——例如，三阶——的模拟低通滤波器133。与图2中示出的测量设备1相比，它另外地基于数字评估单元14中的第一抽取器144，其一方面执行数字低通滤波并且同时抽取数字化评估信号IF_d的数据速率。在这种情况下，第一模拟低通滤波器133确保评估信号IF的数字化期间的抗混叠，而第一抽取器144滤除高于评估信号IF的对应于最大距离d的频率的所有频率。为了使用频率f_IF直到降低的采样速率的奈奎斯特频率，因此，有利的是设计具有至少70个系数的抽取器144。

在图4中示出的根据本发明的填充液位测量设备1的变体中，第一数字高通滤波器145另外地被布置在数字化评估信号IF_d的信号路径中数字评估单元14中的第一抽取器144下游。这与第一模拟高通滤波器131对应地使用，以对评估信号IF_d中的低频分量f_IF进行滤波，该低频分量是由诸如天线12的RF组件中的设备内部反射导致的。此处，作为具有可变阶(至少二阶)和可调整极限频率的数字高通滤波器145的设计是有利的。

尽管是低阶，为了使第一模拟低通滤波器133也能够防止第一模拟/数字转换器141的任何混叠，在本发明的场境中，第一模拟/数字转换器141借助于过采样相对于对应于物体3的距离d的频率将评估信号IF数字化是必不可少的。这意味着即使在对应于要被测量的最大距离d的评估信号IF的该频率f_IF下，模拟/数字转换器141的采样速率r也必须要，根据下式

r＞2*f_IF，

高于评估信号IF的对应于距离的频率f_IF。因此，在抽取器144中进行滤波之后，数字化的评估信号IF_d中的混叠分量被抑制直到它们低于分辨率极限为止。

图4中示出的变体的信号生成单元11被设计成差分地输出评估信号IF。与此相对应，第一模拟信号处理单元13的第一模拟高通滤波器131、第一放大器132和第一模拟低通滤波器133在图4中示出的变体中同样被差分地设计。数字评估单元14也被设计成差分地处理评估信号IF。为此目的，数字评估单元14包括与第一模拟/数字转换器141并联的第二模拟/数字转换器141’，其中两个转换器141、141’以接地为参考并且被彼此同步，并且将评估信号IF的相应相位数字化。在模拟/数字转换器141、141’的下游，评估信号IF的两个分量在求和点146处借助于减法被组合。差分设计的优点在于，模拟/数字转换是另外利用实际上一个比特来执行的，由此减少了量化噪声。这增加了距离测量的灵敏度。因此，可以检测更远或反射性差的物体2。

图5中示出了距离测量设备1的另一扩展的变体。在该变体中，信号生成单元11被设计成输出具有两个相位I、Q的评估信号IF，该两个相位相对于彼此具有90°的相移。为此目的，信号生成单元11包括正交解调器，该正交解调器将评估信号IF输出为相对于彼此具有90°的相移的所谓的I分量和Q分量。为了处理第二相位Q，在这种情况下，距离测量设备1包括第二信号处理单元13’，使得评估信号IF的所谓的I相位和Q相位各自被分开地供应给两个信号处理单元13、13’中的一个。如图5中能够看到，在这种情况下，数字评估单元14包括第二模拟/数字转换器141’、第二抽取器144’、第二数字高通滤波器145’和用于评估信号IF的另外的Q相位的第二加窗142’。数字化评估信号IF_d的两个相位I、Q在计算单元143中被组合，其中在这种情况下以对应地复值的方式执行快速傅里叶变换。这种复值评估的优点在于距离测量的灵敏度由此进而增加了大约3dB。

在信号生成单元11的两相设计的情况下，后者也能够被设计成使得移位达90°的相位I、相位Q中的每个被依次差分地输出。在这种情况下，模拟信号处理单元13、13’和数字信号处理单元14进而被对应地差分设计，如结合图4所解释的。

不言而喻，结合填充液位测量所描述的测量设备1当然通常也能够被用于距离测量。如果测量设备1是基于导向雷达实现的，即，如果天线12被设计为浸入填充材料2中的探头(图1中未示出)，则测量设备1也能够被用于确定填充材料2的介电值。在这种情况下，能够进而借助于数字评估信号IF_d确定介电值，因为探针长度是已知的或恒定的。

附图标记列表

1 填充液位测量设备

2 物体/填充材料

3 容器

4 上级液位单元

11 信号生成单元

12 天线布置

13、13’ 模拟信号处理单元

14 数字评估单元

121 斜坡生成单元

122 射频振荡器

123 信号分频器

124 发送/接收开关

125 混频器

131、131’ 模拟高通滤波器

132、132’ 放大器

133、133’ 模拟低通滤波器

141、141’ 模拟/数字转换器

142、142’ 加窗

143 计算单元

144、144’ 低通滤波器

145、145’ 高通滤波器

146 求和点

d 距离

E_HF、e_HF 接收雷达信号或接收信号

f_HF 射频信号的频率

f_IF 评估信号的频率

h 安装高度或测量范围

IF 评估信号

IF_d 数字化的评估信号

L 填充液位

r 模拟/数字转换器的采样速率

S_HF、s_HF 雷达信号或射频信号

Claims

1.一种用于测量与物体(2)的距离(d)的基于FMCW雷达的距离测量设备，包括：

-信号生成单元(11)，所述信号生成单元(11)被设计成

○根据FMCW原理生成电气的射频信号(s_HF)，并且

○通过将所述射频信号(s_HF)与接收信号(e_HF)混合来生成评估信号(IF)，

-天线布置(12)，借助于所述天线布置(12)，能够在所述物体(2)的方向上发射所述射频信号(s_HF)作为雷达信号(S_HF)，并且能够在所述物体(2)上反射之后被接收作为对应接收信号(E_HF)，

-用于处理所述评估信号(IF)的第一模拟信号处理单元(13)，所述第一模拟信号处理单元(13)具有各自串联布置的以下组件：

○第一模拟高通滤波器(131)，

○第一放大器(132)，以及

○第一模拟低通滤波器(133)，

-用于处理所述评估信号(IF)的数字评估单元(14)，其中所述数字评估单元(14)被布置在所述模拟评估单元(13)的下游，具有

○第一模拟/数字转换器(141)，所述第一模拟/数字转换器(141)被设计成借助于过采样将由所述模拟信号处理单元(13)处理的所述评估信号(IF)数字化，

○第一数字低通滤波器(144)，所述第一数字低通滤波器(144)用于对所述评估信号(IF_d)进行滤波，

○第一数字高通滤波器(145)，所述第一数字高通滤波器(145)用于对所述评估信号(IF_d)进行滤波，

○计算单元(143)，所述计算单元(143)被设计成尤其是借助于傅里叶变换基于所滤波的数字评估信号(IF_d)来确定所述距离(d)。

2.根据权利要求1所述的距离测量设备，其中，用于抽取数字化的评估信号(IF_d)的所述低通滤波器(144)被设计为具有集成式抽取器的FIR滤波器，其中所述抽取器被设计成尤其是具有至少50个系数，和/或

其中所述第一数字高通滤波器(145)被设计为至少二阶滤波器。

3.根据前述权利要求中的一项所述的距离测量设备，其中，所述第一模拟高通滤波器(131)被设计为一阶滤波器，和/或

其中所述模拟低通滤波器(133)被设计为至多四阶滤波器，和/或

其中所述模拟/数字转换器(141)被设计成具有最大12位。

4.根据前述权利要求中的一项所述的距离测量设备，其中，所述信号生成单元(11)被设计成差分地输出所述评估信号(IF)。

5.根据权利要求4所述的距离测量设备，其中，至少所述第一模拟信号处理单元(13)被设计成差分地处理所述评估信号(IF)，并且其中所述数字信号处理单元(14)包括第二模拟/数字转换器(141’)。

6.根据前述权利要求中的一项所述的距离测量设备，其中，所述信号生成单元(11)被设计成将所述评估信号(IF)生成为相对于彼此具有90°的相移的两相信号(I、Q)，包括：

-用于所述评估信号(IF)的第二相位(Q)的第二模拟信号处理单元(13’)，所述第二模拟信号处理单元(13’)具有

○第二模拟高通滤波器(131’)，

○第二放大器(132’)，以及

○第二模拟低通滤波器(133’)，

其中，用于所述评估信号(IF)的所述第二相位(Q)的所述数字评估单元(14)包括

-第二模拟/数字转换器(141’)，

-第二抽取器(144’)，以及

-第二数字高通滤波器(145’)。

7.一种借助于根据前述权利要求中的一项所述的距离测量设备(1)对与物体(2)的距离(d)进行基于FMCW雷达的测量的方法，包括以下方法步骤：

-根据FMCW原理生成经频率调制的射频电气信号(s_HF)，

-在所述物体(2)的方向上发射所述射频信号(s_HF)作为雷达信号(S_HF)，

-在所述物体(2)上反射之后接收所反射的雷达信号(E_HF)作为电气接收信号(s_HF)，

-通过将所接收的信号(e_HF)与所述射频信号(s_HF)混合来生成评估信号(IF)，

-对所述模拟评估信号(IF)进行放大和滤波，其中至少所述评估信号(IF)的对应于所述距离(d)的频率被允许通过，

-以比所述评估信号(IF)的对应于所述距离(d)的所述频率高至少四倍的采样速率使所述评估信号(IF)数字化，

-对数字化的评估信号(IF_d)进行滤波和压缩，以及

-尤其是借助于快速傅里叶变换基于所述数字化的评估信号(IF_d)来确定所述距离(d)。

8.一种包括根据权利要求1至7中的一项所述的距离测量设备(1)的填充液位测量设备。

9.一种包括根据权利要求1至7中的一项所述的测量设备(1)的介电值测量设备。