(57)【要約】  防爆ハウジング内に設けられた信号生成装置からハウジング外に設けられた受信装置に無線周波数信号を結合するための誘電体コネクタである。このコネクタはハウジング内の開口内に密閉して挿入され、ハウジング内から少なくとも１つの内部導電部材を受け、ハウジング外から少なくとも１つの外部導電部材を受ける。導電部材の少なくとも１つはコネクタ内に部分的に挿入され、信号生成装置と受信装置との間の無効（容量的および／または誘導的）結合と直流の分離とを行う。本発明に係る誘電体コネクタにより、危険な環境内での強い無効結合と安全な動作が可能になる。
2009501933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防爆ハウジング内に設けられた信号生成装置から前記ハウジング外に設けられた受信装置に無線周波数信号を結合するための、前記ハウジング内の開口内に密封して挿入される誘電体コネクタであって、
前記信号生成装置に接続する少なくとも１つの内部導電部材を前記ハウジング内から受け、
前記受信装置に接続する少なくとも1つの外部導電部材を前記ハウジング外から受ける、
よう構成され、
前記コネクタは前記導電部材の少なくとも１つを部分的に囲み、
前記導電部材を前記コネクタが受けると、前記コネクタは前記信号生成装置と前記受信装置との間の無効結合と直流の分離とを行う、
誘電体コネクタ。
【請求項２】
前記コネクタは前記少なくとも1つの内部導電部材と前記少なくとも1つの外部導電部材とを受け、前記内部および外部の導電部材を共に前記コネクタ内に部分的に挿入するようにする、請求項１記載の誘電体コネクタ。
【請求項３】
前記少なくとも部分的に挿入する導電部材は、挿入の方向に前記コネクタの範囲の２０パーセントより多くまた８０パーセントより少なく挿入する、請求項１または２記載の誘電体コネクタ。
【請求項４】
前記コネクタは前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材との間で共振を行うように構成する、請求項１−３のいずれか一項記載の誘電体コネクタ。
【請求項５】
前記コネクタは、前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材を受け、前記内部および外部の導電部材を挿入の方向に実質的に平行に前記コネクタ内に部分的に挿入するようにし、
前記共振結合は前記挿入の方向に平行な方向の前記導電部材の間のオーバーラップにより可能になる、
請求項１−４のいずれか一項記載の誘電体コネクタ。
【請求項６】
前記オーバーラップの電気的長さは前記無線周波数信号の波長の四分の一に実質的に対応する、請求項５記載の誘電体コネクタ。
【請求項７】
前記導電部材の少なくとも１つは前記コネクタ内で非直線的に延びる、請求項５または６記載の誘電体コネクタ。
【請求項８】
前記コネクタは前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材との間の共振結合を可能にする中間結合部材を含む、請求項１−７のいずれか一項記載の誘電体コネクタ。
【請求項９】
前記コネクタは前記少なくとも１つの内部導電部材および前記少なくとも１つの外部導電部材を受け、前記内部および外部の導電部材を挿入の方向に実質的に平行に前記コネクタ内に部分的に挿入するようにし、
前記中間結合部材は前記コネクタ内に埋め込み、
前記共振結合は前記挿入の方向に平行な方向の、各前記導電部材と前記中間結合部材との間のオーバーラップにより行う、
請求項８記載の誘電体コネクタ。
【請求項１０】
前記中間結合部材は非直線的に延びる、請求項８記載の誘電体コネクタ。
【請求項１１】
前記コネクタは、アンテナ、ケーブル、およびアンテナまたはケーブルの一方または両方に同時に適応するアダプタ、の少なくとも１つに接続可能である、請求項１−１０のいずれか一項記載の誘電体コネクタ。
【請求項１２】
危険な環境内で用いられる電子装置であって、
防爆ハウジング内に設けられて無線周波数信号を生成する信号生成装置と、
前記ハウジング外に設けられる受信装置と、
前記ハウジング内の開口内に密封して挿入される誘電体コネクタと、
前記ハウジング内に設けられて前記信号生成装置と前記誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの内部導電部材と、
前記ハウジング外に設けられて前記受信装置と前記誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの外部導電部材と、
を備え、
前記導電部材の少なくとも１つは前記コネクタ内に部分的に挿入され、
前記信号生成装置と前記受信装置との間の無効結合と直流の分離とを行う、
電子装置。
【請求項１３】
前記誘電体コネクタは前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材との間の共振結合を行うように構成する、請求項１２記載の電子装置。
【請求項１４】
前記誘電体コネクタは前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材とを受け、前記内部および外部導電部材を前記コネクタ内に挿入の方向に実質的に平行に部分的に挿入するようにし、
前記共振結合は前記挿入の方向に平行な方向の、前記導電部材の間のオーバーラップにより行う、
請求項１２または１３記載の電子装置。
【請求項１５】
前記導電部材の少なくとも１は前記コネクタの付近で非直線的に延びる、請求項１４記載の電子装置。
【請求項１６】
前記オーバーラップの電気的長さは前記無線周波数信号の波長の四分の一に実質的に対応する、請求項１４または１５のいずれか記載の電子装置。
【請求項１７】
前記誘電体コネクタは前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材とを受け、前記内部および外部導電部材を前記コネクタ内に挿入の方向に実質的に平行に部分的に挿入するようにし、
前記中間結合部材は前記誘電体コネクタ内に埋め込み、
前記共振結合は前記挿入の方向に平行な方向の、前記導電部材と前記中間結合部材との間のオーバーラップにより行う、
請求項１２−１６のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項１８】
前記中間結合部材は非直線的である、請求項１７記載の電子装置。
【請求項１９】
前記コネクタは、アンテナ、ケーブル、およびアンテナまたはケーブルの一方または両方に同時に適応するアダプタ、の少なくとも１つに接続可能である、請求項１２−１８のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項２０】
前記受信装置は、四分の一波長ホイップ・アンテナ、半波長ホイップ・アンテナ、ループ・アンテナ、およびＰＩＦＡタイプのアンテナ、の少なくとも１である、請求項１２−１９のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項２１】
前記受信装置は前記電子装置を過電圧から保護するよう構成する、請求項１２−２０のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項２２】
前記コネクタは複数の受信装置に適応するよう構成する、請求項１２−２１のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項２３】
防爆ハウジング内に設けられた信号生成装置からハウジング外に設けられた受信装置に無線周波数信号を結合するためのＤＣ絶縁貫通接続であって、
前記ハウジング内から誘電体結合部材まで接続されまた前記信号生成装置に接続される少なくとも１つの内部導電部材と、
前記ハウジング外から前記誘電体結合部材まで接続されまた前記受信装置に接続される少なくとも１つの外部導電部材と、
を備え、
前記貫通接続は前記誘電体結合部材を通して前記導電部材間の共振結合を可能にするよう構成され、これにより前記信号生成装置と前記受信装置との間の共振無効結合と直流の分離とを行う、
ＤＣ絶縁貫通接続。
【請求項２４】
前記共振結合は前記絶縁貫通接続の方向に垂直な、前記導電部材の間のオーバーラップにより行う、請求項２３記載のＤＣ絶縁貫通接続。
【請求項２５】
前記オーバーラップの電気的長さは前記無線周波数信号の波長の四分の一に本質的に対応する、請求項２４記載のＤＣ絶縁貫通接続。
【請求項２６】
前記貫通接続は、前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材との間の前記共振結合を可能にする中間結合部材を備える、請求項２３または２４記載のＤＣ絶縁貫通接続。
【請求項２７】
前記中間結合部材は前記貫通接続内に埋め込まれ、
前記共振結合は、
前記内部導電部材と前記中間結合部材との間の前記貫通接続の方向の第１の無効結合と、
前記中間結合部材と前記外部導電部材との間の前記貫通接続の方向の第２の無効結合と、
を通して可能になる、
請求項２６記載のＤＣ絶縁貫通接続。
【請求項２８】
前記貫通接続は、アンテナ、ケーブル、およびアンテナまたはケーブルの一方または両方に同時に適応するアダプタ、の少なくとも１つに接続可能である、請求項２３−２７のいずれか一項記載のＤＣ絶縁貫通接続。
【請求項２９】
危険な環境用の電子装置であって、
防爆ハウジング内に設けられた、無線周波数信号を生成する信号生成装置と、  
前記ハウジング外に設けられた受信装置と、
ＤＣ絶縁貫通接続であって、
前記ハウジング内から誘電体結合部材上に取り付けられまた前記信号生成装置に接続される少なくとも１つの内部導電部材と、
前記ハウジング外から前記誘電体結合部材上に取り付けられまた前記受信装置に接続される少なくとも１つの外部導電部材と、
を備えるＤＣ絶縁貫通接続と、
を備え、
前記貫通接続は前記誘電体結合部材を通して前記導電部材の間の共振結合を可能にし、これにより前記信号生成装置と前記受信装置との間の共振無効結合と直流の分離とを行う、
電子装置。
【請求項３０】
前記共振結合は前記貫通接続の方向に垂直な、前記導電部材の間のオーバーラップにより行い、
前記オーバーラップの電気的長さは前記無線周波数信号の波長の四分の一に実質的に対応する、
請求項２９記載の電子装置。
【請求項３１】
前記貫通接続は前記少なくとも１つの内部導電部材と前記少なくとも１つの外部導電部材との間の前記共振結合を可能にする中間結合部材を含む、請求項２９または３０記載の電子装置。
【請求項３２】
前記中間結合部材は前記貫通接続内に埋め込まれ、
前記共振結合は、
前記内部導電部材と前記中間結合部材との間の前記貫通接続の方向の第１の無効結合と、
前記中間結合部材と前記外部導電部材との間の前記貫通接続の方向の第２の無効結合と、
により可能になる、
請求項３１記載の電子装置。
【請求項３３】
前記貫通接続は、アンテナ、ケーブル、およびアンテナまたはケーブルの一方または両方に同時に適応するアダプタ、の少なくとも１つに接続可能である、請求項２９−３２のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項３４】
前記受信装置は、四分の一波長ホイップ・アンテナ、半波長ホイップ・アンテナ、およびＰＩＦＡタイプのアンテナ、の少なくとも１である、請求項２９−３３のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項３５】
前記受信装置は前記電子装置を過電圧から保護するよう構成する、請求項２９−３４のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項３６】
前記貫通接続は複数の受信装置に適応するよう構成する、請求項２９−３５のいずれか一項記載の電子装置。
【請求項３７】
容器内の充填材料の充填レベルを決定するためのレーダ・レベル・ゲージ装置であって、
測定信号を前記充填材料の表面に向けて送る送信機と、
前記容器からのエコー信号を受け、また前記容器内に設けられて無線周波数信号を生成する信号生成装置を有する、受信機と、
前記容器内に反射面を持つ物質までの距離を反射されたマイクロ波信号に基づいて計算し、また前記容器外に設けられた受信装置に接続する、処理回路と、
前記容器内の開口内に密封して挿入された誘電体コネクタと、
前記タンク内に設けられ、前記信号生成回路と前記誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの内部導電部材と、
前記容器外に設けられ、前記受信回路と前記誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの外部導電部材と、
を備え、
前記導電部材の少なくとも１つは前記コネクタ内に部分的に挿入され、
前記信号生成装置と前記受信回路との間の無効結合と直流の分離とを行う、
レーダ・レベル・ゲージ装置。
【請求項３８】
前記送信機は連続信号を出し、前記処理回路は前記受信したエコー信号と基準信号との位相差に基づいて距離を計算する、請求項３７記載のレーダ・レベル・ゲージ装置。
【請求項３９】
前記送信機はパルス信号を出し、前記処理回路は前記パルス信号の放出と前記信号のエコーの受信との間の時間に基づいて距離を計算する、請求項３７記載のレーダ・レベル・ゲージ装置。
【請求項４０】
容器内の充填材料の充填レベルを決定するレーダ・レベル・ゲージ装置であって、
測定信号を前記充填材料の表面に向けて送る送信機と、
前記容器からのエコー信号を受け、また前記容器内に設けられて無線周波数信号を生成する信号生成装置を有する、受信機と、
前記容器内に反射面を持つ物質までの距離を反射されたマイクロ波信号に基づいて計算し、また前記容器外に設けられた受信装置に接続する、処理回路と、
前記容器内の開口内に密封して挿入された誘電体コネクタと、
前記ハウジング内から誘電体コネクタまで設けられまた前記信号生成回路に接続される少なくとも１つの内部導電部材と、
前記ハウジング外から前記誘電体コネクタまで設けられまた前記受信回路に接続される少なくとも１つの外部導電部材と、
を備え、
前記誘電体コネクタは前記導電部材の間の共振結合を可能にし、これにより前記信号生成回路と前記受信回路との間の共振無効結合と直流の分離とを行う、
レーダ・レベル・ゲージ装置。
【請求項４１】
前記送信機は連続信号を出し、前記処理回路は前記受信したエコー信号と基準信号との位相差に基づいて距離を計算する、請求項４０記載のレーダ・レベル・ゲージ装置。
【請求項４２】
前記送信機はパルス信号を出し、前記処理回路は前記パルス信号の放出と前記信号のエコーの受信との間の時間に基づいて距離を計算する、請求項４０記載のレーダ・レベル・ゲージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防爆ハウジング内に設けられた信号生成装置からハウジング外に設けられた受信装置に無線周波数信号を結合するための誘電体コネクタおよびＤＣ絶縁貫通接続に関するものである。コネクタを通る信号経路は単方向でも双方向でもよい。
本発明は更に、危険な環境内で用いられる電子システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ・レベル・ゲージ装置などの工業用の測定および監視装置の設置には時間がかかりまた費用がかかることが多い。これらの装置は一般に多数の電子装置（充填レベルや温度や圧力などを測定するためのセンサなど）を含む。このような電子装置は一般に中央制御ユニットおよび／または相互と通信する必要がある。このような装置を設置するときは多くのケーブル布線を行う必要がある。環境は腐食性または危険な流体のために難しいことが多く、装置を防爆にするにはケーブルおよび／またはケーブルと壁との界面を一般に密封する必要がある。
【０００３】
難しい環境のために一般にケーブル布線コストが材料コストと同程度かまたは場合によっては更に高くなるので、無線装置を用いることはもちろん考えられているが、これまでは余り広く用いられていない。
近年、必要な無線ハードウエアのコストが大幅に下がっているので、このコストだけを考えると、例えば、レベルや圧力や流量用の高度の工業用センサを広く用いるのに大きな障害はない。
【０００４】
上に述べたようにハードウエアのコストが下がったにもかかわらず、無線通信が工業的環境で現状以上に広く用いられない主な理由の1つは、このような低コストで大量生産される無線送信機および受信機が一般に工業的環境に適していないからである。特定して述べると、例えば、大気中に爆発性ガスが存在する可能性がある危険な環境で用いる電子機器については厳しい要件がある。従来、危険という用語はこのような環境を特徴付けるのに用いられており、電気機器のこのような潜在的な危険を減らすために特殊な規則および規制が加えられることが多い。
【０００５】
したがって、現在用いられている工業用の無線応用は、一般に無線モデムやアンテナやケーブル布線を内蔵する別個の（防爆）ボックスを含む。全部合わせると、これらの補助的な装置を工業的環境に適したユニットにするには実際の無線ハードウエアよりはるかにコストが高くなる。
工業用電子ユニットの間の無線通信を経済的に使用可能なものにするには、安価な大量生産された無線ハードウエアを工業的環境で使用できるようにする安価な装置が必要である。
【０００６】
ＤＥ１００  ２６  ０３３は危険な環境で用いる測定変換器を開示している。この開示された変換器は気密な金属ハウジング内に納められる。金属ハウジングは誘電体窓を有し、この窓を通して高周波信号は誘電体窓の外のアンテナに、表面パッチを通して容量結合される。内部の爆発を封じ込めることのできる封入の形式的な要件を一般に防爆または防炎と呼ぶ。
防爆ハウジングを通したこのような容量結合装置を設計するときに直面する１つの問題は、ハウジングの誘電体部分を十分強くすると共に十分強い信号結合を得ることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＤＥ１００  ２６  ０３３に開示されている装置では、無線信号の信号対雑音比を十分にするために誘電体窓を非常に薄くする必要がある。そのため、ハウジングが機械的故障を起こす危険性を無視できない。このように、この提案された設計では、起こり得る爆発を封じ込める機械的強さと、十分な容量結合を可能にすることとを同時に達成することは非常に困難である。
したがって、危険な環境で用いられる頑丈な防爆装置ハウジングを構築することができる高周波結合装置が必要である。
【０００８】
（本発明の目的）
従来の方法の上記およびその他の欠点に鑑みて、本発明の一般的な目的は、防爆ハウジングを通した無線周波数信号のＤＣ絶縁フィードスルーのための改善された装置、ならびにこのようなＤＣ絶縁フィードスルーを用いる電子装置を提供することである。
本発明の別の目的は、防爆機器ハウジングを通した無線周波数信号のＤＣ絶縁フィードスルーのために装置を一層頑丈にすると共に、危険な環境で用いる電子装置を一層頑丈にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様では、これらの目的は、防爆ハウジング内に設けられた信号生成装置からハウジング外に設けられた受信装置に無線周波数信号を結合するための、ハウジング内の開口内に密封して挿入する誘電体コネクタにより達成される。このコネクタは、信号生成装置に接続する少なくとも１つの内部導電部材をハウジング内から受け、また受信装置に接続する少なくとも1つの外部導電部材をハウジング外から受けるよう構成され、前記コネクタは導電部材の少なくとも１つを部分的に囲み、前記導電部材を前記コネクタが受けると、前記コネクタは信号生成装置と受信装置との間の無効結合と直流の分離とを行う。
【００１０】
「誘電体コネクタ」は、本出願で詳細に説明する新しいタイプの構成要素を意味する。しかしこれを従来用いられている電気コネクタと混同してはならない。例えば、この構成要素が導電性を持つことは意味しない。
「無線周波数信号」は、一般に約１０ＭＨｚから数ＧＨｚまでの無線通信に適した周波数の電磁信号と理解すべきである。
【００１１】
「信号生成装置」は、ここでは無線周波数信号を生成することのできる装置と理解すべきである。かかる装置は、例えば、無線送信機または無線トランシーバでよい。無線トランシーバの場合は、誘電体コネクタを通して双方向通信を行うことができる。これに適した信号生成装置としては、ＷＬＡＮ、ブルートゥース、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、ＰＨＳなどの任意の１つに用いられる送信機またはトランシーバがある。
【００１２】
「受信装置」は、ここでは信号生成装置が生成した無線周波数信号を受信することのできる装置である。かかる受信装置の例としては、種々のタイプのアンテナ、ケーブル、およびケーブルおよび／またはアンテナと共に用いるアダプタなどがある。アンテナは、本発明の誘電体コネクタに直接に接続してもよいし、ケーブルを通して間接に接続してもよい。アンテナまたはケーブル（例えば、遠くのアンテナへの）を共にコネクタに接続できることは実際上重要な機能である。
【００１３】
「密封して挿入する」とは、誘電体コネクタとハウジングとの界面が気密であって、誘電体コネクタを内蔵するハウジングが関連規定に準拠した防爆等級であることを意味する。
本出願において「直流の分離」とは、接続を通ってＤＣが流れるのを妨げる導電分離を意味する。より特定すると、本発明の直流の分離はＤＣを絶縁するだけでなく、数ＭＨｚ以下の周波数の全ての電流を止めて無線周波数信号だけを通す。
【００１４】
本出願において「無効結合」とは、容量的結合だけ、誘導的結合だけ、または容量的結合と誘導的結合の組合せである。非直流の無線周波数結合はほとんどの場合に容量的であるが、容量的と誘導的との組合せでもよい。容量的結合と誘導的結合とを適当に組み合わせることにより、誘電体材料がかなり厚くても、例えば爆発に伴う圧力に耐えることができても、十分強く結合することができる。
【００１５】
本発明の第１の態様に係る誘電体コネクタを通して、防爆ハウジングの内側と外側との間のＤＣ絶縁フィードスルーを達成することができる。このＤＣ絶縁により、この誘電体コネクタを内蔵する装置の再検定を恐らく必要とせずに、標準のタイプの信号生成装置を危険な環境で用いることができる。標準のタイプの大量生産された信号生成装置を用いることができるので、工業用電子ユニットの材料および設置の総コストを大幅に減らすことができる。
「危険な環境」という用語をここで用いるとき、大気中に爆発性ガスが存在する環境を特に指す。
【００１６】
「ＤＣ絶縁フィードスルー」という表現は、０Ｈｚから数ＭＨｚまでの周波数の信号の結合を実質的に妨げるフィードスルーと理解すべきである。結合には一般に小さな容量（多くの実際の場合に数ｐＦ）を用いるので、無線信号以外の全ての電力が通るのを効果的に妨げる。防爆電気機器内で用いるとき、このように容量が小さいとフェール・セーフと見なされる結合（１ｍｍなどの厚さ）を用いるのが簡単になる。また、雷雨中などに起こる過電圧に対する保護が改善される。
【００１７】
導電部材の少なくとも1つをコネクタ内に部分的に挿入するように誘電体コネクタを構成することにより、誘電体コネクタが非常に厚くてコネクタ上の表面パッチの間の無効結合が極めて不十分な場合でも、コネクタが形成するフィードスルーを通して強い無効結合を行うことができる。
このように、本発明に係る誘電体コネクタにより、危険な環境内での強い無効結合と安全な動作とが可能になる。
本発明に係る誘電体コネクタの１つの実施の形態では、コネクタは少なくとも1つの内部導電部材と少なくとも1つの外部導電部材とを受け、内部および外部の導電部材を共にコネクタ内に部分的に挿入するようにしてよい。
【００１８】
内部および外部の導電部材を共にコネクタ内に部分的に挿入できるように誘電体コネクタを構成することにより、コネクタ内で無効結合を行うことができる。１つの線に沿って挿入された内部および外部の導電部材をコネクタが受けて、導電部材の端が互いに対面してこれらの端の間で無効結合を行うようにしてよい。更に好ましくは、コネクタは内部および外部の導電部材を挿入の方向に実質的に平行にずらして受け、挿入された内部および外部の導電部材の一部が挿入の方向に平行な方向にオーバーラップするようにしてよい。
【００１９】
このオーバーラップにより強い無効結合を行うことができる。実際に、内部導電材料と外部導電部材との間の無効結合の強さを、誘電体コネクタの物理的厚さ（ハウジング内の開口の軸方向の）に実質的に無関係にすることができる。このように、この実施の形態に係る誘電体コネクタは、誘電体コネクタを含む防爆ハウジングの機械的強さを犠牲にせずに、無効結合を強くするように設計することができる。
【００２０】
更に、少なくとも部分的に挿入する導電部材は挿入の方向に誘導体コネクタの範囲の２０パーセントより多くまた８０パーセントより少なく挿入して、十分な機械的強さと無効結合強さとを同時に達成してよい。
本発明に係る誘電体コネクタの別の実施の形態では、少なくとも１つの内部導電部材と少なくとも１つの外部導電部材との間で共振結合を行うようにコネクタを構成してよい。
【００２１】
この共振結合を用いると、容量結合および誘導結合を同調させて共振周波数でまたはその付近で非常に効果的な結合にすることができる。より特定して述べると、共振結合という用語は、共振回路、すなわちいくつかの関連する波長（λ／４、λ／２など）の波長に関する回路を選ぶ場合に用いることが多い。
【００２２】
この配置により、指定された周波数帯内で更に強い結合を行うことができる。言い換えると、共振により特定の波長の信号を選択的に増幅することができる。この追加の増幅を、例えば製作公差を拡げるのに用いて、機械的強さを高めまた出力（および入力）信号を帯域濾波して外乱を減らすことができる。
【００２３】
この共振結合を行うには、誘電体コネクタは少なくとも１つの内部導電部材と少なくとも１つの外部導電部材を受け、内部および外部の導電部材を誘電体コネクタ内に挿入の方向に実質的に平行に部分的に挿入するようにし、挿入の方向に平行な方向に導電部材をオーバーラップさせる。
【００２４】
オーバーラップの電気的長さは無線周波数信号の波長の四分の一に実質的に対応するのがよい。
「電気的長さ」は電磁信号が横切る材料に依存する。電気的長さは、比誘電率を用いて次の関係
Ｌelectric＝Ｌphysical＊√εr
に従って物理的長さを修正することにより得られる。
【００２５】
オーバーラップの電気的長さがλ／４になるように誘電体コネクタを構成することにより共振構造が得られる。この構造を用いると、λに近い波長を持つ電磁信号は増幅される。
この共振構造は３λ／４、５λ／４などでも共振する。したがって、オーバーラップの電気的長さは、
λ／４＋ｎλ／２，      ｎ＝０，１，２，．．．
である。
【００２６】
かかる高次の共振を用いて、例えば、高周波信号用または多重無線帯域用の誘電体コネクタを設計してよい。後者の場合、この実施の形態に係る誘電体コネクタは異なる無線周波数帯域内の２つ以上の周波数で共振するよう構成してよい。周波数帯域が、単に整数でなく何らかの方法で互いに関係するように回路を修正してよい。
【００２７】
誘電体コネクタは更に、複数の内部および／または外部導電部材を受けるように構成してよい。これは例えば、１対の内部および外部導電部材の場合より短いオーバーラップで共振させるのに有用である。更に、誘電体コネクタを通して複数の受信装置を信号生成装置の対応する入力ポートに接続することにより、いわゆるダイバーシチを実現してよい。これにより、入力ポートでの信号強さを連続的に監視して、信号対雑音比が現在最も良いポートを選択することができる。
【００２８】
更に、内部および外部の導電部材の少なくとも１つは誘電体コネクタの付近で非直線的に延びてよい。内部および外部の導電部材を非直線的な形（任意のジグザグ形、曲折形、コイル形など）で少なくとも部分的にオーバーラップを形成することにより、直線的な導電部材でオーバーラップを形成した場合より短いオーバーラップで共振させることができる。４００ＭＨｚの範囲などの低い周波数で用いる誘電体コネクタを設計するときは、少なくとも部分的に非直線的な導電部材が特に有用である。少なくとも部分的に非直線的な導電部材を用いることにより、一層コンパクトな誘電体コネクタを実現することができる。
【００２９】
更に、共振結合は少なくとも１つの内部導電部材と少なくとも１つの外部導電部材との間の共振結合を可能にする中間結合部材を含む誘電体コネクタにより行うことができる。
好ましくは、誘電体コネクタは少なくとも１つの内部導電部材および少なくとも１つの外部導電部材を受け、内部および外部の導電部材を誘電体コネクタ内に挿入の方向に実質的に平行に部分的に挿入してよく、中間結合部材は誘電体コネクタ内に埋め込んでよく、また共振結合は挿入の方向に平行な方向の、各導電部材と中間結合部材との間のオーバーラップにより行ってよい。
【００３０】
「中間結合部材」はここでは、信号を内部導電部材から外部導電部材に容量的に中継することのできる結合部材である。中間結合部材は一般に誘電体共振器内に埋め込まれた金属共振器でよい。
中間結合部材を誘電体コネクタ内に埋め込むことにより、内部導電部材と外部導電部材との間の結合に電気的対称性が得られ、誘電体コネクタの電気的整合が容易になり、製造および組立ての公差が広がる。
【００３１】
中間結合部材はコネクタの近くで非直線的に延びてよい。これにより、中間結合部材を金属共振器として形成する場合は、直線的な金属片を用いるのに比べて共振器の全長を短くすることができる。
埋め込んだ中間結合部材は、好ましくは誘電体材料により支持される非直線的導体を含んでよい。例えば、非直線的導体はコイル形でよく、これを誘電体で充填して、誘電体コネクタまたは誘電体コネクタを含む工業用電子機器の、防爆試験および検定に必要な圧力安定性を保持してよい。
【００３２】
誘電体コネクタは更に、アンテナ、ケーブル、およびアンテナまたはケーブルの一方または両方に同時に適応するアダプタ、の少なくとも１つに接続してよい。
誘電体コネクタをできるだけ広範囲の応用に用いられるようにするため、誘電体コネクタは好ましくは、設置後に受信部材を選択できるようにするか、または受信装置を全く設置できないようにしてよい。
【００３３】
アンテナは誘電体コネクタに直接に接続してもよいし、ケーブルを介して接続して送信／受信の状態が良い場所に置いてもよい。
好ましくは、コネクタはハウジングの内部および外部にそれぞれ面する本質的に平らな端面を備える。好ましくは、端面の間の中間部分の形は、これを納めるハウジングの開口に合う実質的に円形の断面などである。したがって、コネクタは好ましくは実質的に円筒形である。
【００３４】
本発明の第２の態様では、上に述べたような目的は危険な環境内で用いる次の電子装置により達成される。この電子装置は、防爆ハウジング内に設けられて無線周波数信号を生成する信号生成装置と、ハウジング外に設けられる受信装置と、ハウジング内の開口内に密封して挿入される誘電体コネクタと、ハウジング内に設けられて信号生成装置と誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの内部導電部材と、ハウジング外に設けられて受信装置と誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの外部導電部材とを備え、導電部材の少なくとも１つはコネクタ内に部分的に挿入され、信号生成装置と受信装置との間の無効結合と直流の分離とを行う。
【００３５】
「電子装置」は、ここでは工業的環境で、特に危険な環境で用いるのに適した任意の電子装置でよい。
かかる装置の例としては、例えばレベル、温度、圧力、流量などを測定する種々のタイプの検出装置、例えばプロセス・パラメータを制御する制御装置、他の工業的装置との間で授受するデータを中継する中継装置などがあり、これらは本質安全設計でよい。
【００３６】
特に、電子装置はタンク内の充填レベルを測定する測定装置でよく、これは検出された物理的パラメータを対応する電気センサ信号に変換する少なくとも１つの検出ユニットと、センサ信号に対応する無線周波数信号を生成する信号生成装置とで構成する。
測定装置は、例えばレーダ・レベル・ゲージ装置でよい。
【００３７】
「タンク」は、ここでは短期または長期に材料を保管するのに用いられる任意の種類の槽と理解すべきである。タンクの例としては、陸上コンテナ、タンカー船内タンク、可動輸送タンク、化学工業やプロセス工業などで用いられるプロセス・タンクなどがある。タンク内に貯蔵または保管される材料は任意の種類の固体、液体、気体の物質でよい。
上に述べた「検出ユニット」は物理的パラメータを直接または間接に電気信号に変換することのできる任意の種類のユニットでよい。
【００３８】
本発明の第２の態様に係る電子装置により、かかる電子装置（レーダ・レベル・ゲージ装置、温度検出装置、圧力検出装置、および流量検出装置など）の間や、電子装置と１つまたは複数の制御装置との間の無線通信が可能になる。制御装置も電子装置でよい。
本発明の第１の態様に関して上に述べたものと同様の効果も本発明のこの第２の態様により得られる。
【００３９】
本発明の第２の態様に係る電子装置の１つの実施の形態では、受信装置は四分の一波長ホイップ・アンテナ、半波長ホイップ・アンテナ、ループ・アンテナ、およびＰＩＦＡタイプのアンテナの少なくとも１つである。
ＰＩＦＡは平面逆Ｆ形アンテナ（ｐｌａｎａｒ  ｉｎｖｅｒｔｅｄ  Ｆ−ａｎｔｅｎｎａ）を意味し、その変形は薄型アンテナに適している。ループ・アンテナは広い意味でループに似た形をしており、前記ホイップとは対照的に、ループ・アンテナもＰＩＦＡアンテナもしっかり接地することができる。これは過電圧への抵抗を大きくするのに重要である。
【００４０】
本発明の第２の態様に係る電子装置の１つの実施の形態では、受信装置は工業用電子ユニットを過電圧から保護するように構成される。
過電圧は、例えば受信装置（アンテナなど）の付近の雷撃の結果起こることがある。受信装置の上に述べた構成により電子装置は過電圧から保護されるので、危険な環境内での安全性が増す。
【００４１】
ハウジングが金属製の場合は、受信装置は例えばハウジングに接続することにより接地してよい。防爆応用ではハウジングは金属製のことが多い。ハウジングに接続するとき、受信装置は例えば適当に構成されたＰＩＦＡアンテナでよい。
本発明の第２の態様に係る電子装置は、複数の受信装置に適応するよう構成することのできる誘電体コネクタを有してよい。
【００４２】
無線通信の使用は厳しく規制されており、いくつかの厳密に定義された周波数帯域に制限される。これらの帯域は地域や国によって異なってよい。多数の異なる受信装置（アンテナなど）に適応することのできる誘電体コネクタを持つ本発明の第２の態様の電子装置を設けることにより電子装置は種々の周波数帯域を用いることができるので、種々の市場で販売しまた使用することもできる。更に、本発明の第１の態様に関して説明したように、ダイバーシチが可能である。
【００４３】
本発明の第３の態様では、上に述べたような目的は、防爆ハウジング内に設けられた信号生成装置からハウジング外に設けられた受信装置に無線周波数信号を結合するためのＤＣ絶縁貫通接続により達成される。貫通接続は、ハウジング内から誘電体結合部材まで接続しまた信号生成装置に接続する少なくとも１つの内部導電部材と、ハウジング外から誘電体結合部材まで接続しまた受信装置に接続する少なくとも１つの外部導電部材とを備え、貫通接続は誘電体結合部材を通して導電部材間の共振結合を可能にするよう構成され、これにより信号生成装置と受信装置との間の共振無効結合と直流の分離とを行う。
【００４４】
「誘電体結合部材」は、表面パッチとしてまたは本発明の第１の態様に関して述べたように誘電体結合部材内に挿入される、内部および外部の導電部材に接続することができる誘電体部材である。誘電体結合部材は誘電体ハウジングの一体的部分でよく、または窓またはプラグの形で形成してよい。窓またはプラグは防爆ハウジング内の開口内に密封する。
【００４５】
共振結合を通して、指定された周波数帯域内で強い無効結合を行うことができる。したがって、共振により特定の波長の信号を選択的に増幅することができる。この増幅により、誘電体結合部材の厚さ（貫通接続の方向の、すなわちハウジングの壁に垂直の）を厚くし、したがって、貫通接続を含むハウジングの機械的な強さも強くすることができる。
【００４６】
本発明のこの態様に係る貫通接続は、防爆ハウジングが非金属（例えばプラスチック）の場合の応用に特に有用である。
前に述べたように、共振増幅は、例えば出力（および入力）信号を帯域濾波して外乱を減らすのに用いてもよい。
共振結合は、ＤＣ絶縁貫通接続の方向に垂直な、導電部材の間のオーバーラップにより可能にしてよい。
【００４７】
共振結合を行う１つの方法は、適当なオーバーラップを形成するように内部および外部の導電部材を誘電体結合部材上に配置することである。前に述べたように、本発明の第１の態様に関して、オーバーラップの適当な長さは無線周波数信号の波長の四分の一または前に述べたそのいくつかの倍数である。
共振結合を行う別の方法は中間結合部材を設けて内部導電部材と外部導電部材との間の共振結合を可能にすることである。
【００４８】
本発明の第３の態様に係るＤＣ絶縁貫通接続の１つの実施の形態では中間結合部材は貫通接続内に埋め込んでよく、共振結合は、内部導電部材と中間結合部材との間の貫通接続の方向の第１の無効結合と、中間結合部材と外部導電部材との間の貫通接続の方向の第２の無効結合とを通して可能になる。
【００４９】
一般に、中間結合部材は誘電体結合部材内に、内部導電部材と外部導電部材との間に挟んで埋め込んでよい。中間結合部材は、例えば、λ／２の固体金属片（コイル、ジグザグ、または曲折線）にして、中間結合部材の長さを減らしてよい（ＰＴＦＥのλ／２は１ＧＨｚおよび２．５ＧＨｚでそれぞれ約１００ｍｍおよび４０ｍｍである）。中間結合部材の１つの適当なタイプは、複数巻で端に極板を有するコイルでよい。コイルは誘電体材料で充填して、防爆試験に必要な圧力安定性を保持してよい。
【００５０】
埋込み中間結合部材をこのように追加することにより、誘電体結合部材を厚くかつ強くし、また防爆ハウジング全体を更に頑丈にすることができる。代替的にまたは組み合わせて、中間結合部材の効果を用いて信号の質を高め、送信電力を減らし、および／または可能な無線送信ハードウエアの選択を拡げることができる。
前に述べたように、本発明の第１の態様の文脈では、この態様の貫通接続は多数の異なる受信装置にも接続することができる。
【００５１】
本発明の第４の態様では、上に述べたような目的は危険な環境用の電子装置により達せられる。これは、無線周波数信号を生成する信号生成装置と、信号生成装置を内蔵する防爆ハウジングと、ハウジング外に設けられた受信装置と、ＤＣ絶縁貫通接続であって、ハウジング内から誘電体結合部材上に取り付けられまた信号生成装置に接続される少なくとも１つの内部導電部材と、ハウジング外から誘電体結合部材上に取り付けられまた受信装置に接続される少なくとも１つの外部導電部材とを備えるＤＣ絶縁貫通接続とを備え、貫通接続は誘電体結合部材を通して導電部材の間の共振結合を可能にし、これにより信号生成装置と受信装置との間の共振無効結合と直流の分離とを行う。
【００５２】
本発明のこの第４の態様に係る電子装置により、これらの電子装置（レーダ・レベル・ゲージ・ユニット、温度検出ユニット、圧力検出ユニット、および流量検出ユニットなど）の間や、電子装置と１つまたは複数の制御ユニットとの間の無線通信が可能になる。制御ユニットも電子装置でよい。
本発明の他の態様に関して上に述べたものと同様の別の効果も本発明のこの第４の態様により得られる。
【００５３】
本発明の更に別の態様では、容器内の充填材料の充填レベルを決定するためのレーダ・レベル・ゲージ装置を提供する。これは、
測定信号を充填材料の表面に向けて送る送信機と、
容器からのエコー信号を受け、また容器内に設けられて無線周波数信号を生成する信号生成装置を有する、受信機と、
容器内に反射面を持つ物質までの距離を反射されたマイクロ波信号に基づいて計算し、また容器外に設けられた受信装置に接続する、処理回路と、
前記容器内の開口内に密封して挿入された誘電体コネクタと、
前記タンク内に設けられ、前記信号生成回路と前記誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの内部導電部材と、
前記容器外に設けられ、前記受信回路と前記誘電体コネクタとを接続する少なくとも１つの外部導電部材と、
を備え、
前記導電部材の少なくとも１つは前記コネクタ内に部分的に挿入され、
前記信号生成装置と前記受信回路との間の無効結合と直流の分離とを行う。
【００５４】
本発明の別の態様に関して上に述べたのと同様の利点がこの態様から得られる。１つの実施の形態では、送信機は連続信号を出し、処理回路は受信エコー信号と基準信号との位相差に基づいて距離を計算する。別の実施の形態では、送信機はパルス信号を出し、処理回路はパルス信号の放出と前記信号のエコーの受信との間の時間に基づいて距離を計算する。
【００５５】
本発明の更に別の実施の形態では、容器内の充填材料の充填レベルを決定するレーダ・レベル・ゲージ装置を提供する。これは、
測定信号を充填材料の表面に向けて送る送信機と、
容器からのエコー信号を受け、また容器内に設けられて無線周波数信号を生成する信号生成装置を有する、受信機と、
容器内に反射面を持つ物質までの距離を反射されたマイクロ波信号に基づいて計算し、また容器外に設けられた受信装置に接続する、処理回路と、
前記容器内の開口内に密封して挿入された誘電体コネクタと、
前記ハウジング内から誘電体コネクタまで設けられ、前記信号生成回路に接続される少なくとも１つの内部導電部材と、
前記ハウジング外から前記誘電体コネクタまで設けられ、前記受信回路に接続される少なくとも１つの外部導電部材と、
を備え、
前記誘電体コネクタは前記導電部材の間の共振結合を可能にし、これにより前記信号生成回路と前記受信回路との間の共振無効結合と直流の分離とを行う。
本発明の別の態様に関して上に述べたのと同様の利点がこの態様により得られる。
【実施例】
【００５６】
以下の説明では、レーダ・レベル・ゲージ装置に関して本発明を説明する。これは本発明の範囲を制限するものではなく、多くの他の電子装置にも同様に適用できることに注意していただきたい。
この説明では、同じ参照番号は対応するまたは同じ構造および構成要素を識別する。
【００５７】
図１に、本発明に係る電子装置の応用の一例を示す。ここでは、３基のタンク２ａ−ｃで構成する陸上レーダ・レベル・ゲージ装置１を示す。各タンクは、レーダ・レベル・ゲージ３ａ−ｃ、温度測定ユニット４ａ−ｃ、および表示ユニット５ａ−ｃの形の３つの電子装置で構成する測定システムを備える。この場合、図に示すように、レーダ・レベル・ゲージ３ａ−ｃは中央制御ユニット６とまた互いに他の３ａ−ｂと双方向の無線通信を行い、温度測定ユニット４ｂから無線で受信し、また表示ユニット５ａ−ｃに無線で送信する。従来の電子ユニットを用いると、この構成では無視できない量のケーブル布線が必要である。図示の応用は屋外の応用であって、電子ユニットの間、および電子ユニットと中央制御ユニット６との間の距離がかなり長いので、特にケーブル布線が多い。しかし、無線通信を用いるとこの問題は小さくなる。
【００５８】
図２ａ−ｂは、危険な環境内で用いられる電子装置１０の１および第２の実施の形態を示す。これらの実施の形態は本発明の第２および第４の態様にも同様に適用できる。
【００５９】
図２ａに示す第１の実施の形態では、検出ユニット１１は検出した物理的パラメータ（この場合は距離）を対応する電気センサ信号に変換し、これを無線トランシーバの形の信号生成装置１２に送り、センサ信号に対応する無線周波数信号を生成する。無線トランシーバ１２は防爆ハウジング１３内に納められ、無線トランシーバ１２が生成した信号はＤＣ絶縁フィードスルー１４を経てハウジング１３を通して、ホイップ・アンテナの形の受信装置１５に送られる。ＤＣ絶縁フィードスルー１４は、本発明の第１の態様に係る誘電体コネクタか、または本発明の第３の態様に係るＤＣ絶縁貫通接続の形で形成してよい。
【００６０】
図２ｂに示す第２の実施の形態では、第１の実施の形態の検出ユニットの代わりに多数のケーブル１６ａ−ｃを用い、信号生成装置は複数の検出ユニットまたは他の電子装置から送られるデータをこのケーブルを通して受けてよい。例えば、ケーブルはレーダ・レベル・ゲージ、温度検出ユニット、および圧力検出ユニット（これらのユニットは図示されていない）に接続してよい。これらのユニット（少なくともいくつかは本質安全設計）からのデータは、上に述べたようにして、例えば中央制御ユニット６に無線で送信してよい。
【００６１】
図３ａ−ｃは、異なる受信装置構成を有する、本発明に係る誘電体コネクタの第１の実施の形態の略断面図を示す。
図３ａでは、プラグの形の誘電体コネクタ２０が防爆金属ハウジング２１内の開口内に密封して挿入される。コネクタ２０は２つの穴すなわちポケット２２ａ−ｂを備え、これらの穴は適当に成形された導電部材に適応するよう形成される。この例では、内部穴２２ａは内部導電部材２３ａで満たされ、外部穴２２ｂは空である。この構成では、コネクタ２０を有する電子装置は防爆無線通信用として準備されているが、受信装置は設置されていない。図の構成は、有線通信または無線通信用の電子装置内のコネクタ２０として適した標準構成である。
【００６２】
誘電体コネクタ２０に適した材料は、防爆シールに用いられる適当なプラスチック材料（ＰＴＦＥまたはＰＰＳなど）である（優れた化学的および熱的強さが必要）。誘電体コネクタを形成するプラスチック・プラグの直径は、内部導電部材と外部導電部材との間で指定された絶縁距離（一般に少なくとも１ｍｍ）がとれるように十分でなければならない。したがって、その外径は１０−３０ｍｍで、導電部材の直径は１−３ｍｍがよい。導電部材は固体金属で作られたピンの形にする。好ましくは、導電部材（この場合はピン）の間の絶縁距離は本質安全防爆規定を考慮して十分大きくとる。かかる最小距離は、最悪の製造公差をとって、一般に１ｍｍである。
【００６３】
図３ｂでは、図３ａの誘電体コネクタ２０の外部穴２２ｂに外部導電部材２３ｂが挿入されている。外部導電部材２３ｂはアンテナの形の単一の受信装置２４に接続する。受信装置はホイップ・タイプのアンテナの形でもよい。内部導電部材２３ａと外部導電部材２３ｂとの間の容量的結合を強くするため、導電部材２３ａ−ｂの挿入方向に平行な方向にオーバーラップを形成する。オーバーラップの長さＬ1は、内部導電部材２３ａを通して出る無線周波数信号の周波数で共振するように選択する。一般にこの長さＬ1はオーバーラップの電気的長さが無線周波数信号の波長の四分の一に対応するように選択する。例えば０．８−１ＧＨｚ（この中にはいくつかの商用周波数帯域がある）では、Ｌ1はＰＴＦＥで約５５ｍｍである。更に高い周波数（２−２．５ＧＨｚで、いくつかのＷＬＡＮおよびＵＳ  ＧＳＭ帯域がある）では、この長さは上に挙げた数字の半分より小さくなる。
【００６４】
図３ｃは、同軸ケーブル（図示せず）接続用のケーブル・コネクタ２６の形の受信部材を示す。このケーブルは受信状態が良い位置に置かれたアンテナに、または直接に中央制御ユニット６などの他の電子装置に、至ってよい。
【００６５】
図４は、２個の内部導電部材を有する、本発明に係る誘電体コネクタの第２の実施の形態の略断面図を示す。この第２の例では、図３ａ−ｃの単一内部導電部材２３ａの代わりに２個の内部導電部材３０ａ−ｂを用いる。これらは誘電体コネクタ２０内で、外部導電部材２３ｂの両側に、長さＬ2のオーバーラップで挿入する。この配置により、かなり短いオーバーラップでも共振結合を行うことができる。一般に、他の関連する寸法が本質的に同じ場合は、この場合のオーバーラップＬ2は第１の例のオーバーラップＬ1の約半分にしてよい。
【００６６】
次に図５を参照して、本発明に係る誘電体コネクタ２０の第３の実施の形態を説明する。この実施の形態では、部分的に非直線的な内部および外部の導電部材４０ａ−ｂを提供する。これらの導電部材４０ａ−ｂに適当な形（コイルやら線形など）を与えることにより、伝播速度が下がりしたがって導波管波長が下がるので、四分の一波長結合オーバーラップＬsを１対の直線的な導電部材のオーバーラップ長さＬ1に比べて２−３倍短くすることができる。
【００６７】
図６ａは本発明に係る誘電体コネクタ２０の第４の実施の形態の第１の例の略図を示す。このコネクタ２０は、２対の内部導電部材５０ａ，５１ａと外部導電部材５０ｂ，５１ｂとを設けることにより２つの異なる無線周波数帯域に適応するよう設計する。各対５０ａ−ｂ、５１ａ−ｂの間にそれぞれのオーバーラップＬf1，Ｌf2がある。導電部材の第１の対５０ａ−ｂの間のオーバーラップＬf1は信号周波数ｆ1の四分の一波長の結合を可能にするよう設計し、導電部材第２の対５１ａ−ｂの間のオーバーラップＬf2は信号周波数ｆ2の四分の一波長の結合を可能にするよう設計する。内部導電部材５０ａ，５１ａは共に信号生成装置（図示せず）に接続し、外部導電部材５０ｂ，５１ｂはホイップ・アンテナ５３，５４の形の対応する受信装置にそれぞれ接続する。これらのホイップ・アンテナは、例えばλ／４ホイップまたはλ／２ホイップとして形成してよい。この図ではアンテナの長さは誇張されている。
【００６８】
図６ｂは、本発明に係る誘電体コネクタ２０の第４の実施の形態の第２の例の略図を示す。このコネクタ２０は、２対の内部導電部材５５ａ，５６ａおよび外部導電部材５５ｂ，５６ｂを設けることにより同じ無線周波数帯域の２つの平行チャネルに適応するよう設計する。各対５５ａ−ｂ、５６ａ−ｂの間にオーバーラップＬ1がある。同じまたは同様の受信装置５７，５８を外部導電部材５５ｂ，５６ｂにそれぞれ接続して、いわゆるダイバーシチを形成する。ここではダイバーシチは、コネクタ２０を通して２本のアンテナ５７，５８を信号生成装置（図示せず）の２つの入力ポートに接続することにより形成する。これにより、入力ポート上の信号強さを連続的に監視することができるし、また現在最も良い信号対雑音比を有するポートを選択することができる。
【００６９】
次に、本発明に係る誘電体コネクタ２０の第５の実施の形態を、図７を参照して説明する。ここに示す誘電体コネクタ２０は、コネクタの軸に平行に同じ線に沿ってコネクタ内に挿入された１対の内部導電部材６０ａと外部導電部材６０ｂとを有する。導電部材６０ａ−ｂに平行に、誘電体を充填したコイルの形の中間導電部材６１が埋め込まれている。この実施の形態では、内部導電部材６０ａから中間導電部材６１を介して外部導電部材６０ｂへの共振結合が、適当な寸法の中間導電部材６１およびオーバーラップＬiを通して行われる。
【００７０】
図８ａ−ｂは、異なる受信装置構成を有する、本発明に係るＤＣ絶縁貫通接続７０の第１の実施の形態の２つの例の略断面図を示す。
図８ａは、誘電体防爆ハウジング７１を通るＤＣ絶縁貫通接続７０の第１の例を示す。これは誘電体結合部材７３（この場合はハウジング７１の一体的部分を形成する）の向かい合う側にパッチとして取り付けられた１対の内部導電部材７２ａおよび外部導電部材７２ｂを有する。内部導電部材７２ａと外部導電部材７２ｂとの間の共振結合を行うためにオーバーラップＬoを形成する。オーバーラップＬoの長さは本発明の誘電体コネクタの第１の実施の形態に関して上にのべたのと同じ方法で決定する。外部導電部材７２ｂに、適当な寸法のアンテナの形の受信装置７４が接続する。
【００７１】
図８ｂは、この第１の実施の形態に係るＤＣ絶縁貫通接続７０の第２の例を示す。この場合は、図８ａのアンテナ７４の代わりに、同軸ケーブル（図示せず）接続用のケーブル・コネクタ７５を用いる。このケーブルは受信状態が良い位置に置かれたアンテナに、または直接に中央制御ユニット６などの他の電子装置に、至ってよい。
【００７２】
図９は、ＤＣ絶縁貫通接続７０の第２の実施の形態の略断面図を示す。貫通接続６０を形成するプラグ８１内に中間結合部材８０が埋め込まれている。内部導電部材８２ａおよび外部導電部材８２ｂがプラグ８１の内面および外面上に極板としてそれぞれ設けられている。中間結合部材８０は、複数巻で端に接続する極板を有するコイルとして形成してよい。コイルの寸法はλ／２共振器をシミュレートするように選択する。好ましくは、コイルは誘電体材料で充填して、防爆検査に必要な圧力安定性を保持する。この実施の形態では、内部導電部材８２ａから中間結合部材８０を介して外部導電部材８２ｂへの共振結合は、適当な寸法の中間結合部材８０を通して行う。
【００７３】
当業者が認識するように、本発明は上に述べた好ましい実施の形態に限定されるものではない。添付のクレームの範囲内で多くの修正および変更が可能である。例えば、本発明に係るＤＣ絶縁フィードスルーおよび電子装置は、プロセスの監視および制御などのいくつかの他の分野で用いてよい。更に、検出装置は、圧力検出装置や流量検出装置などの複数の異なる装置を含んでよい。更に、この説明で与えた例とは異なる多数の内部および外部導電部材があってよい。特に、適用可能な周波数範囲の例は民間で使用できる政府規定の周波数帯域を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
本発明の諸態様について、本発明の現在好ましい実施の形態を示す添付の図面を参照して、例を用いて詳細に説明する。
【図１】本発明の応用の一例を示す略図である。
【図２】ａ，ｂは、本発明に係る電子装置の２つの実施の形態の略断面図である。
【図３】ａ，ｂ，ｃは異なる受信装置構成の、本発明に係る誘電体コネクタの第１の実施の形態の略断面図である。
【図４】２個の内部導電部材を有する、本発明に係る誘電体コネクタの第２の実施の形態の略断面図である。
【図５】非直線的な内部および外部導電部材を有する、本発明に係る誘電体コネクタの第３の実施の形態の略断面図である。
【図６ａ】異なる無線周波数帯域用に設計された多重受信装置を有する、本発明に係る誘電体コネクタの第４の実施の形態の第１の例の略断面図である。
【図６ｂ】ダイバーシチにより受信を改善するよう設計された多重受信装置を有する、本発明に係る誘電体コネクタの第４の実施の形態の第２の例の略断面図である。
【図７】コネクタ内に埋め込まれた中間結合部材を有する、誘電体コネクタの第５の実施の形態の略断面図である。
【図８ａ】或る受信装置構成を有する、本発明に係るＤＣ絶縁貫通接続の第１の実施の形態の略断面図である。
【図８ｂ】別の受信装置構成を有する、本発明に係るＤＣ絶縁貫通接続の第１の実施の形態の略断面図である。
【図９】コネクタ内に埋め込まれた中間結合部材を有する、ＤＣ絶縁貫通接続の第２の実施の形態の略断面図である。
【図１】
2009501933.tif 000003
【図２ａ】
2009501933.tif 000004
【図２ｂ】
2009501933.tif 000005
【図３ａ】
2009501933.tif 000006
【図３ｂ】
2009501933.tif 000007
【図３ｃ】
2009501933.tif 000008
【図４】
2009501933.tif 000009
【図５】
2009501933.tif 000010
【図６ａ】
2009501933.tif 000011
【図６ｂ】
2009501933.tif 000012
【図７】
2009501933.tif 000013
【図８ａ】
2009501933.tif 000014
【図８ｂ】
2009501933.tif 000015
【図９】
2009501933.tif 000016
【国際調査報告】
2009501933.tif 000017
2009501933.tif 000018
2009501933.tif 000019