一种地基太赫兹测云雷达系统及其探测方法技术方案

一种地基太赫兹测云雷达系统及其探测方法，线性调频信号产生模块产生脉宽可调的线性调频信号，频率综合器模块产生发射激励信号和接收激励信号，太赫兹发射模块产生太赫兹发射信号，太赫兹接收模块将太赫兹回波信号转换为中频信号，中频信号接收处理模块产生基带信号，信号处理模块对基带信号进行信号处理，上位机根据信号处理模块的信号处理结果完成云观测数据反演处理。本发明专利技术采用线性调频工作体制且脉宽可调，可以获取较高的距离分辨率，降低对系统发射功率的要求，可以满足地面近距离到远距离的云观测，提供较高云剖面分辨的雷达反射率因子信息，并可进一步获取观测区域云时空云气象宏微观信息，同时也可用于环境中雾霾等微小颗粒的探测。

【技术实现步骤摘要】
一种地基太赫兹测云雷达系统及其探测方法
本专利技术涉及气象雷达主动遥感
，尤其涉及一种地基太赫兹测云雷达系统及其探测方法。
技术介绍
云在地气系统中起着非常重要的作用，通过影响太阳对地球的短波辐射和地球向外辐射的长波，影响地气系统的辐射收支平衡；云是成云致雨的主要载体，影响着整个地球的水分循环；云也是影响当前气候研究和天气预报不确定性因素的主要来源。云在主要遥感手段分为被动遥感和主动遥感，其中被动遥感手段可获取云的宏观物理特征，覆盖范围大，纵向和横向分辨率低，主动遥感手段发展较晚，但也取得了较大进展，并得到了广泛的应用。在过去20多年期间，受硬件技术水平的推动以及云在地球气候扮演决定研究的需求影响，国内外大力推动毫米波(35GHz和94GHz最为典型)云观测雷达的研制，并且这些雷达在云观测上获得了很大的成功，得到了极为广泛的应用。具体说，3毫米波云观测雷达可用于长期观测云雨演化过程，能够获取云剖面宏微观信息以及云内部动力学过程，能够提供较高的空间时间分辨率。云观测雷达发展经历了几个阶段，其中美国ARM毫米波云雷达观测计划标志着毫米波雷达用于气象云观测；CloudSat卫星携带的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，包含：线性调频信号产生模块（1），用于产生脉宽可调的线性调频信号；频率综合器模块（2），其电性连接线性调频信号产生模块（1），用于产生发射激励信号、接收激励信号、二次下变频本振信号和全局时钟信号；太赫兹发射模块（3），其电性连接频率综合器模块（2），用于在发射激励信号的激励下产生太赫兹发射信号；收发分离天线模块（5），其电性连接太赫兹发射模块（3），用于发射太赫兹信号并接收太赫兹回波信号；太赫兹接收模块（4），其电性连接收发分离天线模块（5）和频率综合器模块（2），用于接收太赫兹回波信号，在接收激励信号的激励下将太赫兹回波信号转换为中频信号；中频信号接收...

【技术特征摘要】
1.一种地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，包含：线性调频信号产生模块（1），用于产生脉宽可调的线性调频信号；频率综合器模块（2），其电性连接线性调频信号产生模块（1），用于产生发射激励信号、接收激励信号、二次下变频本振信号和全局时钟信号；太赫兹发射模块（3），其电性连接频率综合器模块（2），用于在发射激励信号的激励下产生太赫兹发射信号；收发分离天线模块（5），其电性连接太赫兹发射模块（3），用于发射太赫兹信号并接收太赫兹回波信号；太赫兹接收模块（4），其电性连接收发分离天线模块（5）和频率综合器模块（2），用于接收太赫兹回波信号，在接收激励信号的激励下将太赫兹回波信号转换为中频信号；中频信号接收处理模块（6），其电性连接频率综合器模块（2）和太赫兹接收模块（4），用于根据二次下变频本振信号对接收到的中频信号进行二次下变频，产生基带信号；信号处理模块（7），其电性连接中频信号接收处理模块（6）和太赫兹发射模块（3），用于实现对基带信号的采集、存储与处理，以及对地基太赫兹测云雷达系统中各个模块的控制和通讯；上位机（8），其电性连接信号处理模块（7），用于根据信号处理模块（7）的信号处理结果完成云观测数据反演处理。2.如权利要求1所述的地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，所述的太赫兹发射模块（3）包含：太赫兹发射倍频链路（301），其电性连接频率综合器模块（2），用于将频率综合器模块（2）提供的发射激励信号进行12次倍频，获得发射太赫兹信号；耦合器（302），其电性连接太赫兹发射倍频链路（301），用于监视发射机实时频率、功率信息，标定雷达的发射信号；功放模块（303），其电性连接耦合器（302）和收发分离天线模块（5），用于对太赫兹发射倍频链路（301）提供的发射太赫兹信号进行功率放大后输出给收发分离天线模块（5）；内定标组件（304），其电性连接耦合器（302）和信号处理模块（7），用于测量发射机实时频率和功率信息。3.如权利要求2所述的地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，所述的太赫兹接收模块（4）包含：太赫兹接收倍频链路（401），其电性连接频率综合器模块（2），用于将频率综合器模块（2）提供的接收激励信号进行6次倍频，获得本振信号；放大滤波模块（402），其电性连接太赫兹接收倍频链路（401），用于对本振信号进行放大滤波；谐波混频器（403），其电性连接放大滤波模块（402）、收发分离天线模块（5）和中频信号接收处理模块（6），用于将从收发分离天线模块（5）接收到的太赫兹回波信号和太赫兹接收倍频链路（401）的本振信号混频生成中频信号。4.如权利要求3所述的地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，所述的收发分离天线模块（5）包含：发射天线（501），其电性连接太赫兹发射模块（3）中的功放模块（303），用于发射太赫兹信号；接收天线（502），其电性连接太赫兹接收模块（4）中的谐波混频器（403），用于接收太赫兹回波信号。5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的地基太赫...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，王海涛，何静，王斌，韩永金，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31