一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置制造方法及图纸

一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，包括雷达天线、雷达主机、雷达电源和工控机，其特征是：雷达主机采用脉冲压缩式相参雷达，系统的发射信号、本振电压、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，信号之间均保持确定的相位关系。雷达天线包括信号发射/接收装置和功率放大器，雷达天线使用微波场效应管，雷达天线发射的电磁波峰值功率为35W。本新型所提供的X波段雷达装置，发射功率更小，辐射更低，对其他设备影响小，同时能够更加精确的对波浪的流向和流速进行测量，也不需要人工值守，实现了海洋波浪信号检测传输的自动化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及雷达
，特别是一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置。
技术介绍
利用X波段雷达进行海洋监测具有便捷、可靠、经济、实时和分辨率高等特点，被认为是一种能实现对海洋进行有效监测的高科技手段。我国目前海洋系统所采购的X波段测波雷达几乎全部选用WaMoSII和WAVEX的进口公司系统。但是，现有的进口X波段测波雷达系统本身自带的回波数据采集和处理系统存在以下不足：（1）现有的进口X波段测波雷达系统产品均采用日本古野雷达作为雷达系统的收发单元，但并没有真正意义上实现对该雷达的控制，还是通过古野雷达自带的控制键盘进行控制；（2）现有的进口X波段测波雷达系统产品功耗大，古野雷达输出功率高达12KW以上。所配备的电源柜体积特别大，还要考虑通风、散热等因素，实施起来异常复杂；（3）现有的进口X波段测波雷达系统产品不能实现定点控制功能，雷达天线会一直工作，直至磁控管的能量被耗尽，严重降低整机以及磁控管的使用寿命；（4）现有的进口X波段测波雷达系统产品不能实现断电保护以及来电自启动功能，其外部供电一旦发生故障或断电，雷达将无法自动进行工作，需工作人员重新进行上电与开机流程操作，才能重新开始工作。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，其发射功率更小，辐射更低，对其他设备影响小，同时能够更加精确的对波浪的流向和流速进行测量，也不需要人工值守，实现了海洋波浪信号检测传输的自动化。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，包括雷达天线、雷达主机、雷达电源和工控机，其特征是：雷达主机采用脉冲压缩式相参雷达，系统的发射信号、本振电压、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，信号之间均保持确定的相位关系。优选的方案中，所述的雷达天线包括信号发射/接收装置和功率放大器，雷达天线使用微波场效应管，雷达天线发射的电磁波峰值功率为35W。优选的方案中，所述的雷达主机包括相参雷达收发主件和DSP数据处理模块，相参雷达收发主件与雷达天线中的信号发射/接收装置连接，相参雷达收发主件和DSP数据处理模块连接。优选的方案中，所述的雷达电源为雷达主机提供能源，所述的工控机与雷达主机中的DSP数据处理模块连接，工控机还与雷达电源通过串口RS232连接。优选的方案中，所述的相参雷达收发主件包括发射机、接收机和高稳定度频率源；发射机包括信号产生单元、上变频器、预放大器、功率放大器，信号产生单元与上变频器连接，上变频器与预放大器连接，预放大器与功率放大器连接，功率放大器与发送与接受模块（T/R）连接，发送与接受模块（T/R）将发射机的信号传输至接收机；接收机包括低噪声放大器、第一下变频器、中频放大器、第二下变频器、STC控制信号、手动功率增益控制，低噪声放大器与第一下变频器连接，第一下变频器与中频放大器连接，中频放大器与第二下变频器连接，第二下变频器将回波信号传输至DSP数据处理模块。优选的方案中，所述的上变频器、第一下变频器和第二下变频器均由频率源提供不同频率，作为各自的本振，保证雷达的相参。优选的方案中，所述的发射机还包括检波器，检波器从发射功率中耦合一部分能量，检波输出的脉冲信号作为同步信号送给处理机进行信号预处理。优选的方案中，所述的中频放大器还接STC控制信号、手动功率增益控制信号。优选的方案中，所述的DSP数据处理模块结合了模拟中频电路、数字电路和算法处理单元，采用高速DSP数字信号处理芯片对雷达的回波数据进行时域、频域转换、滤波、补偿、截取和多普勒速度的计算。优选的方案中，工控机使用无风扇传导散热机壳，体积更小，功耗更低。优选的方案中，全系统采用低压直流DC12V-24V设计，对一些施工难度大，供电困难的位置，可以用太阳能供电，全固态相参技术开发的X波段雷达装置可以使用的环境和范围更宽，并最大可能的保证了电能的利用率。使雷达系统的待机时间更长，连续阴雨天气的续航时间更长。优选的方案中，全固态相参技术开发的X波段雷达装置可设计来电自启、无人值守功能，当断电之后，来电可重新自启动软件，重新恢复到正常运行状态。优选的方案中，全固态相参技术开发的X波段雷达装置可设计整点采集、半点采集和定点采集功能，可以按照用户需要设置时间点采集波浪数据。优选的方案中，全固态相参技术开发的X波段雷达装置可设计自动控制雷达电源功能，当雷达在待机状态时，可以关断雷达电源，节省功耗和延长雷达寿命。本新型所提供的一种利用地热进行制冷制热的空调，通过采用上述结构，具有以下有益效果：（1）本技术采用了脉冲压缩技术，对雷达进行了一系列改进，包括数据处理系统、发射系统、接收系统。实现了雷达性能上的升级，较古野雷达对速度的识别精度提高了40%，距离分辨率提高28.57%。发射峰值功率降低100倍以上，带外辐射低，对其他设备及人体的影响小；（2）以节能为设计原则之一，整机最大功率不大于250W，正常使用平均功率不大于100W，较传统测波雷达大幅下降；（3）全固态相参技术开发的X波段雷达装置,利用相参积累的原理，对于测量波浪的精度更高；（4）无需专用数据采集器，在雷达前端接收处理单元经DSP处理后，直接输出幅度和相位数字信号至工控机，减小了故障点，安装更加方便；（5）工控机的扩展性和兼容性都非常的强，能够兼容北斗通信，CDMA通信，光纤通信等功能，只要配置相应的模块，就可以实现通信功能。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的装置结构方框图。图2为本技术的发射机结构方框图。图3为本技术的接收机结构方框图。具体实施方式如图中，一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，包括雷达天线、雷达主机、雷达电源和工控机，其特征是：雷达主机采用脉冲压缩式相参雷达，系统的发射信号、本振电压、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，信号之间均保持确定的相位关系。优选的方案中，所述的雷达天线包括信号发射/接收装置和功率放大器，雷达天线使用微波场效应管，雷达天线发射的电磁波峰值功率为35W。优选的方案中，所述的雷达主机包括相参雷达收发主件和DSP数据处理模块，相参雷达收发主件与雷达天线中的信号发射/接收装置连接，相参雷达收发主件和DSP数据处理模块连接。优选的方案中，所述的雷达电源为雷达主机提供能源，所述的工控机与雷达主机中的DSP数据处理模块连接，工控机还与雷达电源通过串口RS232连接。优选的方案中，所述的相参雷达收发主件包括发射机、接收机和高稳定度频率源；发射机包括信号产生单元、上变频器、预放大器、功率放大器，信号产生单元与上变频器连接，上变频器与预放大器连接，预放大器与功率放大器连接，功率放大器与发送与接受模块（T/R）连接，发送与接受模块（T/R）将发射机的信号传输至接收机；接收机包括低噪声放大器、第一下变频器、中频放大器、第二下变频器、STC控制信号、手动功率增益控制，低噪声放大器与第一下变频器连接，第一下变频器与中频放大器连接，中频放大器与第二下变频器连接，第二下变频器将回波信号传输至DSP数据处理模块。其中：信号产生单元主要由DDS器件和ARM控制器组成，产生所需要的线性调频脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，包括雷达天线、雷达主机、雷达电源和工控机，其特征是：雷达主机采用脉冲压缩式相参雷达，系统的发射信号、本振电压、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，信号之间均保持确定的相位关系。

【技术特征摘要】
1.一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，包括雷达天线、雷达主机、雷达电源和工控机，其特征是：雷达主机采用脉冲压缩式相参雷达，系统的发射信号、本振电压、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，信号之间均保持确定的相位关系。2.根据权利要求1所述的一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，其特征在于：所述的雷达天线包括信号发射/接收装置和功率放大器，雷达天线使用微波场效应管，雷达天线发射的电磁波峰值功率为35W。3.根据权利要求2所述的一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，其特征在于：所述的雷达主机包括相参雷达收发主件和DSP数据处理模块，相参雷达收发主件与雷达天线中的信号发射/接收装置连接，相参雷达收发主件和DSP数据处理模块连接。4.根据权利要求3所述的一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，其特征在于：所述的雷达电源为雷达主机提供能源，所述的工控机与雷达主机中的DSP数据处理模块连接，工控机还与雷达电源通过串口RS232连接。5.根据权利要求3所述的一种基于全固态相参技术开发的X波段雷达装置，其特征在于：所述的相参雷达收发主件包括发射机、接收机和高稳定度频率源；发射机包括信号产生单元、上变频器、预放大器、功率放大器，信号产生单元与上变频器连接，上变频器与预放大器连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章曦，杨吉路，余江维，
申请(专利权)人：武汉浩谱海洋探测系统有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42