一种便携式Ka波段连续波云雾雷达制造技术

本发明专利技术涉及一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，包括支架、转台、俯仰调节箱、发射天线和接收天线；所述转台固定在支架上能够实现360°旋转，转台两侧各设置一根支撑臂，所述俯仰调节箱两侧铰接在两支撑臂之间，其铰接处设置有俯仰驱动电机和俯仰发送器，通过俯仰驱动电机和俯仰发送器实现俯仰调节箱的俯仰角度调节；所述俯仰调节箱上方设置有滑轨，滑轨上设置有两个滑座，所述发射天线和接收天线分别固定在一个滑座上，通过移动所述滑座调节所述发射天线和接收天线的间距，本方案通过滑轨可调节双天线间的间距，同时提高设备运输时的便携性和工作时双天线的隔离度，连续波雷达在水平方位和俯仰向扫描，提高对低空云雾的探测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式Ka波段连续波云雾雷达
本专利技术涉及雷达领域，具体涉及一种便携式Ka波段连续波云雾雷达。
技术介绍
现有垂直扫描的Ka波段连续波云（云雾或者气象）雷达实现方式大同小异，其中，雷达双天线的隔离度越高越好，现有专利一般固定间距，利用屏蔽筒来提高隔离度。例如公开号为号CN207488493U的中国专利公开了一种基于连续波体制的气象雷达系统，包括发射天线模块、接收天线模块、发射分机、接收分机、数字处理分机以及配电分机，所述发射天线模块的信号输入端连接发射分机的信号输出端，所述发射分机的两个信号输入端分别连接接收分机的信号输出端、数字处理分机的信号输出端，所述接收分机与数字处理分机之间双向通信连接，接收天线模块的信号输出端连接接收分机的信号输入端，所述发射天线模块包括发射天线、第一馈源、第一屏蔽筒和第一天线罩；所述接收天线模块包括接收天线、第二馈源、第二屏蔽筒和第二天线罩。现有技术在实现天线隔离度的技术上主要缺陷在于双天线之间的间距为固定的，这就使得隔离度调节仅能通过屏蔽筒实现，同时传统的天线只能实现单方向扫描，无法实现俯仰和水平方位内的同时扫描。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，两个天线通过滑轨可调节双天线间的间距，同时提高设备运输时的便携性和工作时双天线的隔离度，连续波雷达在水平方位和俯仰向扫描，提高对低空云雾的探测能力。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，包括支架、转台、俯仰调节箱、发射天线和接收天线；所述转台固定在支架上能够实现360°旋转，转台两侧各设置一根支撑臂，所述俯仰调节箱两侧铰接在两支撑臂之间，其铰接处设置有俯仰驱动电机和俯仰发送器，通过俯仰驱动电机和俯仰发送器实现俯仰调节箱的俯仰角度调节；所述俯仰调节箱上方设置有滑轨，滑轨上设置有两个滑座，所述发射天线和接收天线分别固定在一个滑座上，通过移动所述滑座调节所述发射天线和接收天线的间距。进一步的，所述发射天线和接收天线结构相同，包括一个圆口径抛物面反射体、撑杆和馈源，所述馈源在沿其中一根撑杆反向翻出圆口径抛物面反射体外。该设计可极大的降低馈源对反射面的信号干扰，提升了信号收发质量。进一步的，所述圆口径抛物面反射体采用碳纤维加工成型的标准抛物反射面。进一步的，所述圆口径抛物面反射体口径0.6m。进一步的，所述馈源包括波导过渡段和波纹圆锥喇叭，所述波导过渡段和波纹圆锥喇叭之间通过第一法兰固定连接，波导过渡段的另一端固定有第二法兰，所述波纹圆锥喇叭前端采用聚四氟乙烯薄膜封装。进一步的，所述波纹圆锥喇叭为V形，波纹圆锥喇叭在所述圆口径抛物面反射体边沿出形成转角翻出反射面。进一步的，所述第一法兰和第二法兰为方形法兰盘。进一步的，所述转台由电机驱动，包括转台本体和底座，以及固定在转台本体中心的光铰链和汇流环，以及位于光铰链两侧的方位发送器和电机减速器，转台本体通过方位轴承与底座连接。进一步的，所述俯仰调节箱包括调节箱本体，所述调节箱本体两端各开设一个铰接头，所述支撑臂内侧设置有与所述铰接头配合的铰接轴，调节箱本体通过铰接头和铰接轴的配合铰接在两支撑臂之间。进一步的，所述调节箱本体内设置有收发组件、监控终端、信号处理器、电源、光端机，所述调节箱本体内壁在铰接头所在处分别安装所述俯仰驱动电机和俯仰发送器。本专利技术的有益效果是：和传统的天线结构相比，本方案利用可调节的模式安装发射天线和接收天线，使得两者之间的隔离度可以调节，当波长一定时，双天线间距R每提高1倍，隔离度提高6dB。工作时将双天线间距增加到1.2m，运输时将双天线间距缩小到0.6m，天线波导口可通过软波导与接收组件和发射组件的波导口连接，这样即提高工作时双天线的隔离度，也提高了设备运输时的便携性，同时还提升了连续波雷达在水平方位和俯仰向扫描，提高对低空云雾的探测能力。附图说明图1是本专利技术主视图；图2是本专利技术侧视图；图3是本专利技术俯视图；图4是俯仰箱内部结构主视图；图5是俯仰箱内部结构后视图图；图6是俯仰箱俯视图；图7是转台结构示意图；图8是转台俯视图；图9是馈源结构示意图；图10是雷达整机原理示意图；图11是发射组件原理框图；图12是接收组件原理框图；图13是收发天线隔离度仿真图；图14是天线方向仿真图；图15是天线增益仿真图；图16是频率源原理框图；图17是信号处理器的原理框图；图18是监控终端原理框图；图19角码使能/时钟/数据波形图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。参考图1-3所示，一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，包括支架1、转台2、俯仰调节箱3、发射天线4和接收天线5。转台2固定在支架1上能够实现360°旋转，转台2两侧各设置一根支撑臂6，俯仰调节箱3两侧铰接在两支撑臂6之间，其铰接处设置有俯仰驱动电机36和俯仰发送器35，通过俯仰驱动电机36和俯仰发送器35实现俯仰调节箱3的俯仰角度调节；其结构可参考图7所示，更为具体的转台2由电机驱动，包括转台本体61和底座66，电机固定在底座66内，以及固定在转台本体61中心的光铰链62和汇流环63，以及位于光铰链62两侧的方位发送器64和电机减速器65，转台本体61通过方位轴承与底座66连接。参考图4-6所示，俯仰调节箱3上方设置有滑轨33，滑轨33上设置有两个滑座34，发射天线4和接收天线5分别固定在一个滑座34上，通过移动滑座34调节发射天线4和接收天线5的间距。天线间的隔离度通常是通过测量S参数来获得，而直接计算天线间的隔离度是一件工作量很大，很复杂的工程，而且计算的结果并不一定准确，随着计算机的性能提升，利用电磁仿真软件可计算出天线间的互耦。依据天线系统仿真模型，首先分别建立两个同样的天线，距离暂定为某一值，初始仿真其S参数大小，然后调整两天线中心距离，找到最佳值。计算得到的两天线的隔离度如图13所示，根据仿真结果可知，双天线隔离度约为70dB左右。可选的，一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，俯仰调节箱3包括调节箱本体31，调节箱本体31两端各开设一个铰接头32，支撑臂6内侧设置有与铰接头32配合的铰接轴，调节箱本体31通过铰接头32和铰接轴的配合铰接在两支撑臂6之间。可选的，一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，调节箱本体31内设置有收发组件38、监控终端301、信号处理器302、电源37、光端机39，调节箱本体31内壁在铰接头32所在处分别安装俯仰驱动电机36和俯仰发送器35。可选的，一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，收发组件38包括了接收组件和发射组件，收发组件分系统分为接收组件和发射组件。发射组件将信号处理器产生线性调频发射信号作上变频处理，产生调频脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，其特征在于，包括支架（1）、转台（2）、俯仰调节箱（3）、发射天线（4）和接收天线（5）；/n所述转台（2）固定在支架（1）上能够实现360°旋转，转台（2）两侧各设置一根支撑臂（6），所述俯仰调节箱（3）两侧铰接在两支撑臂（6）之间，其铰接处设置有俯仰驱动电机（36）和俯仰发送器（35），通过俯仰驱动电机（36）和俯仰发送器（35）实现俯仰调节箱（3）的俯仰角度调节；/n所述俯仰调节箱（3）上方设置有滑轨（33），滑轨（33）上设置有两个滑座（34），所述发射天线（4）和接收天线（5）分别固定在一个滑座（34）上，通过移动所述滑座（34）调节所述发射天线（4）和接收天线（5）的间距。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，其特征在于，包括支架（1）、转台（2）、俯仰调节箱（3）、发射天线（4）和接收天线（5）；
所述转台（2）固定在支架（1）上能够实现360°旋转，转台（2）两侧各设置一根支撑臂（6），所述俯仰调节箱（3）两侧铰接在两支撑臂（6）之间，其铰接处设置有俯仰驱动电机（36）和俯仰发送器（35），通过俯仰驱动电机（36）和俯仰发送器（35）实现俯仰调节箱（3）的俯仰角度调节；
所述俯仰调节箱（3）上方设置有滑轨（33），滑轨（33）上设置有两个滑座（34），所述发射天线（4）和接收天线（5）分别固定在一个滑座（34）上，通过移动所述滑座（34）调节所述发射天线（4）和接收天线（5）的间距。


2.根据权利要求1所述的一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，其特征在于，所述发射天线（4）和接收天线（5）结构相同，包括一个圆口径抛物面反射体（41）、撑杆（42）和馈源（43），所述馈源（43）在沿其中一根撑杆（42）反向翻出圆口径抛物面反射体（41）外。


3.根据权利要求2所述的一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，其特征在于，所述圆口径抛物面反射体（41）采用碳纤维加工成型的标准抛物反射面。


4.根据权利要求3所述的一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，其特征在于，所述圆口径抛物面反射体（41）口径0.6m。


5.根据权利要求4所述的一种便携式Ka波段连续波云雾雷达，其特征在于，所述馈源（43）包括波导过渡段（11）和波纹圆锥喇叭（12），所述波导过渡段（11）和波纹圆锥喇叭（12）之间通过第一法兰（13）固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王选钢，黄轶，高细桥，郭长琨，
申请(专利权)人：成都锦江电子系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51