铁路驼峰毫米波测速雷达制造技术

本实用新型专利技术铁路驼峰毫米波测速雷达，适用于铁路驼峰调车场测试车辆溜放速度，属通讯雷达技术在铁路调车作业中运用。由无波导连接的一体化高频部分和低频部分、自检部分、电源及天线组成，其高频组件之间由厚度不同并带有不同尺寸窗口的专用调节片连接，其自检部分采用直流偏置式自检电路。本雷达采用毫米波技术解决驼峰测速雷达与计算机控制机相适应的问题，其体积小、测速精度高，宜装在轨道旁。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术铁路驼峰毫米波测速雷达，适用于铁路驼峰调车场测试车辆溜放速度，与控制机相联实现驼峰溜放自动化，属通讯雷达技术在铁路调车作业中的运用。目前，我国铁路驼峰调车场使用的驼峰测速雷达是3cm雷达，主要由裂缝天线，高频组件，放大器等低频部分及室外电源组成。这种传统的厘米波雷达所获信息量少，不能满足与计算机控制机配合的要求，并且高频组件振荡器、环行器、混频器之间由过渡波导连接，本振信号由定向耦合方式取出，结构复杂，可调元件多，设备体积大，而且不能安装在轨道旁。本技术的目的就是要克服上述3cm波测速雷达存在的缺点，设计一种信息量大，能适合与计算机控制机配合，有自检功能，结构紧凑的毫米波测速雷达，以适应驼峰溜放自动化的需要。本技术的目的可以通过以下方式实现。(1)本机高频部分的振荡器、混频器应用了专利号为91200827.X的国家专利技术；(2)组成高频部分的振荡器、环行器、混频器三个组件之间由厚度不同并带有不同尺寸窗口的专用调节件连接，构成无波导连接的一体化结构；(3)自检部分采用直流偏置式自检电路，分别与高频部分、自检控制命令输出端及低频部分输入端连接；该自检电路设有依次逐级连接的直流放大电路、比较器电路、晶体振荡电路、和分频器电路，并设置有两个输入端分别与分频器电路、光电耦合电路连接的选通电路，选通电路的输出端与低频部分连接；高频偏置信号由混频器取出，输入直流放大电路，逐级处理送至选通电路，自检控制命令经光电耦合电路输入选通电路，当该二信号同时输入选通电路时，才有自检信号输出至低频部分。本技术与现有技术相比，主要有以下优点1.采用毫米波技术，增加信息量，缩短采样时间，滤波延时小，适应与计算机控制机相配合，并且测速精度高，也有利于减少工频干扰；2.使用环行器的漏泄功率做为混频用，省略了定向耦合器、可变衰耗器和连接波导等器件，用调节片调整高频组件相互间的耦合与匹配，因而实现了无波导连接的一体化，机械结构简化并且稳定可靠，便于整体更换维修，其体积小、重量轻，可安装在轨道旁，减轻维修人员劳动强度，也增加其安全感；3.设置自检电路，增加了系统自检功能，以利及时发现、克服故障。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术外观示意图，图中1－介质透镜天线窗，2－雷达机箱；图2为本技术各部分电路连接框图，图中虚线框内为高频部分；图3为本技术自检部分电路原理图；图中3－直流放大电路，4－比较器电路，5－晶体振荡电路，6－分频器电路，7－选通电路，8－光电耦合电路，U3、U4为运算放大器，U5、U6、U7为与非门，U8为分频器，G2为光电耦合器；图4为本实施例高频组件之间调节件(相移片、膜片)结构示意图，图中9、10分别为相移片正视、侧视图，11、12分别为膜片正视、侧视图。本实施例中，(1)高频组件之间的调节片由带有窗口的移相片和膜片组成，移相片为标准波导尺寸窗口，厚度尺寸为1－3mm，膜片为减高减宽窗口，窗口尺寸在10－90％边宽之间，高频组件之间所加调节片的数量由其阻抗匹配值确定，检波器、调节片与环行器之间用螺丝紧固再与振荡器及其调节片粘接；环行器的隔离度调整为10－20db(参见图4)。(2)直流偏置式自检电路包括直流放大电路3、比较器电路4、晶体振荡电路5、分频器电路6依次逐级连接，再与选通电路7的一个输入端a连接，选通电路7的另一输入端b与光电耦合电路8连接；由混频器取出直流偏压约为0.5－1mv，输入直流放大电路3，进行10倍高阻输入放大，输出基本处于饱和放大状态，再送至比较器电路4，当有高频偏置信号时，比较器电路输出为正，否则输出为负，由此控制晶体振荡电路5，当比较器电路输出为正时，晶体振荡电路输出约3－4万Hz高频信号，送入分频器电路6分频后输出的信号送至选通电路7的一个输入端a；当光电耦合电路8接到计算机控制系统发出的自检控制命令后，将自检控制命令信号送至选通电路的另一输入端b，此时选通电路7才有自检信号输出，并送至低频部分(信号放大整形输出部分)的输入端，经其输出的信号为控制机接收后确认雷达工作正常，完成系统自检。本实施例中各电路的主要组成为直流放大电路、比较器电路由运算放大器组成，晶体振荡电路、选通电路由四重二输入与非门旋密特触发器组成，分频电路由七级二进制脉动计数组成；其中运算放大器采用LM324，与非门为CD4093，分频器采用CD4024，光电耦合器采用4N35(参见图3)。(3)天线采用介质透镜园锥形喇叭天线，介质透镜外表面加有一层厚度为1／4波长的阻抗配匹介质层。雷达各组件(包括电源部分)均安装在一个密封机箱中，密封箱的前方安装有单层介质半波长增透天线窗(参见图1)。权利要求1.一种铁路驼峰毫米波测速雷达，由天线、高频部分、低频部分、自检部分及电源组成，其特征在于(1)组成高频部分的振荡器、环行器、混频器三个组件之间由厚度不同并带有不同尺寸窗口的专用调节件连接，构成无波导连接的一体化结构，专用调节件由带有窗口的移相片和膜片组成，移相片为标准波导尺寸窗口，厚度尺寸为1-3mm，膜片为减高减宽窗口，窗口尺寸为10-90%边宽之间；高频组件环行器的隔离度调整为10-20db；(2)自检部分采用直流偏置式自检电路，分别与高频部分、自检控制命令输出端及低频部分输入端连接；该自检电路设有依次逐级连接的直流放大电路、比较器电路、晶体振荡电路、分频器电路，并设置有两个输入端分别与分频器电路、光电耦合电路连接的选通电路，选通电路的输出端与低频部分连接；高频偏置信号由混频器取出，输入直流放大电路，逐级处理送至选通电路，自检控制命令经光电耦合电路输入选通电路，当该二信号同时输入选通电路时，才有自检信号输出至低频部分。2.根据权利要求1所述的铁路驼峰毫米波测速雷达，其特征在于采用介质透镜园锥形喇叭天线，介质透镜外表面加有一层厚度为1／4波长的阻抗配匹介质层。专利摘要本技术铁路驼峰毫米波测速雷达，适用于铁路驼峰调车场测试车辆溜放速度，属通讯雷达技术在铁路调车作业中运用。由无波导连接的一体化高频部分和低频部分、自检部分、电源及天线组成，其高频组件之间由厚度不同并带有不同尺寸窗口的专用调节片连接，其自检部分采用直流偏置式自检电路。本雷达采用毫米波技术解决驼峰测速雷达与计算机控制机相适应的问题，其体积小、测速精度高，宜装在轨道旁。文档编号G01S13/00GK2196785SQ9420401公开日1995年5月10日 申请日期1994年3月1日 优先权日1994年3月1日专利技术者徐国兴, 王东进, 周荣, 李学全, 周喜鸿, 刘发林, 庄重, 杨勇 申请人:铁道部科学研究院通信信号研究所, 中国科学技术大学科波高技术公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路驼峰毫米波测速雷达，由天线、高频部分、低频部分、自检部分及电源组成，其特征在于：（１）组成高频部分的振荡器、环行器、混频器三个组件之间由厚度不同并带有不同尺寸窗口的专用调节件连接，构成无波导连接的一体化结构，专用调节件由带有窗口的移相片和膜片组成，移相片为标准波导尺寸窗口，厚度尺寸为１－３ｍｍ，膜片为减高减宽窗口，窗口尺寸为１０－９０％边宽之间；高频组件环行器的隔离度调整为１０－２０ｄｂ；（２）自检部分采用直流偏置式自检电路，分别与高频部分、自检控制命令输出端及低频部分输入端连接；该自检电路设有依次逐级连接的直流放大电路、比较器电路、晶体振荡电路、分频器电路，并设置有两个输入端分别与分频器电路、光电耦合电路连接的选通电路，选通电路的输出端与低频部分连接；高频偏置信号由混频器取出，输入直流放大电路，逐级处理送至选通电路，自检控制命令经光电耦合电路输入选通电路，当该二信号同时输入选通电路时，才有自检信号输出至低频部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国兴，王东进，周荣，李学全，周喜鸿，刘发林，庄重，杨勇，
申请(专利权)人：铁道部科学研究院通信信号研究所，中国科学技术大学科波高技术公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]