一种相控阵多波段一体化收发雷达及雷达探测方法技术

本发明专利技术涉及气象卫星探测技术领域，提供一种相控阵多波段一体化收发雷达及雷达探测方法，包括波控单元和与波控单元连接的相控阵天线；相控阵天线包括第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件，第一收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第一波束，并接收第一波束对应的第一信息，第二收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第二波束，接收第二波束对应的第二信息，第三接收组件用于接收第三波束对应的第三信息，波控单元用于确定仰角方位信息，还用于基于第一信息、第二信息以及第三信息确定探测信息。无需调节探测雷达的发射方向，能同时获取多个卫星的探测数据，探测一定范围内的云雨分布信息，降低操作的繁琐程度。降低操作的繁琐程度。降低操作的繁琐程度。

【技术实现步骤摘要】
一种相控阵多波段一体化收发雷达及雷达探测方法


[0001]本专利技术涉及气象卫星探测
，尤其涉及一种相控阵多波段一体化收发雷达及雷达探测方法。

技术介绍

[0002]气象卫星(meteorological satellite)的主要观测内容包括：卫星云图的拍摄；云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测；陆地表面状况的观测，如冰雪和风沙，以及海洋表面状况的观测，如海洋表面温度、海冰和洋流等；大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布；大气中臭氧的含量及其分布；太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射；空间环境状况的监测，如太阳发射的质子、α粒子和电子的通量密度。这些观测内容有助于工作人员监测天气系统的移动和演变；为研究气候变迁提供了大量的基础资料；为空间飞行提供了大量的环境监测结果。
[0003]气象雷达是通过目标对雷达波的反射来确定目标的位置和特性的。物体导电性好，对雷达波的反射能力越强，反射面积越大，反射能量越高，物体的几何尺寸与波长相差很大时反射的能量变得非常微弱，而当反射面的直径可与波长相比拟时，反射回来的能量会明显升高。常用的X天气雷达一般工作频率为8000～12000MHz，这主要取决于雷达的用途和性能，而且必须在国际电信联盟所指定的频段内，一般选用X波段的气象雷达。
[0004]但是，目前的卫星资料接收设备和风场探测设备在获取多个气象卫星的数据时，由于气象卫星分布在不同的方向，因此，需要实时调整天线指向，才能对准卫星广播，进行卫星信号的接收解调，这样，使得对卫星资料接收设备的操作较为复杂，且无法在高速条件下实现卫星资料实时接收。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种相控阵多波段一体化收发雷达及雷达探测方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种相控阵多波段一体化收发雷达，包括：波控单元和与所述波控单元连接的相控阵天线；
[0008]所述相控阵天线包括第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件，所述第一收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第一波束，并接收第一波束对应的第一信息，所述第二收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第二波束，并接收第二波束对应的第二信息，所述第三接收组件用于接收第三波束对应的第三信息，所述第一波束、所述第二波束和所述第三波束为不同波段的波束；
[0009]所述波控单元用于确定所述仰角方位信息，还用于基于所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息确定探测信息。
[0010]可选地，所述第一波束的波段为1000MHz
‑
1500MHz，所述第二波束的波段为8GHz
‑
12GHz，所述第三波束的波段为1670
‑
1690MHz。
[0011]可选地，所述第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件为共口径的组件。
[0012]可选地，所述第二收发组件中的天线的贴片呈方形分布，所述第一收发组件中的天线的贴片呈交叉形状分布，所述交叉形状位于所述方形内且所述交叉形状的交叉点与所述方形的中心点重合。
[0013]可选地，所述第一收发组件包括L1波段天线，所述第二收发组件包括X波段天线，所述第三接收组件包括L2波段天线，所述L1波段天线、所述X波段天线和所述L2波段天线均采用双层贴片，所述L1波段天线和所述L2波段天线的基板的制作材料为陶瓷材料。
[0014]可选地，所述第一收发组件包括隔离器，所述隔离器用于隔离所述第一信息、所述第二信息和所述第三信息中的至少两种信息。
[0015]可选地，所述相控阵天线的天线高度小于或者等于0.4m。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供一种雷达探测方法，应用于上述第一方面所述的相控阵多波段一体化收发雷达，所述方法包括：
[0017]波控单元确定相控阵天线的仰角方位信息；
[0018]第一收发组件基于所述仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第一波束，并接收第一波束对应的第一信息；
[0019]第二收发组件基于所述仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第二波束，并接收第二波束对应的第二信息；
[0020]第三接收组件接收第三波束对应的第三信息，所述第一波束、所述第二波束和所述第三波束为不同波段的波束；
[0021]波控单元基于所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息确定探测信息。
[0022]可选地，所述方法还包括：
[0023]获取所述相控阵天线的姿态信号；
[0024]基于所述姿态信号进行反向补偿处理。
[0025]可选地，所述第一信息包括卫星气象数据，所述第二信息包括大气中云雨分布数据，所述第三信息包括风场探测数据。
[0026]有益效果：
[0027]本专利技术提供了一种相控阵多波段一体化收发雷达及风场探测方法，该雷达包括：波控单元和与波控单元连接的相控阵天线；相控阵天线包括第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件；
[0028]第一收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第一波束，并接收第一波束对应的第一信息；
[0029]第二收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第二波束，并接收第二波束对应的第二信息；
[0030]第三接收组件用于接收第三波束对应的第三信息，第一波束、第二波束和第三波束为不同波段的波束；波控单元用于确定仰角方位信息，还用于基于第一信息、第二信息以及第三信息确定探测信息。这样，通过第一收发组件向天空多个不同方向发射多束第一波束，相比于现有的在探测多个卫星时需要调节探测设备的发射方向，无需调节探测雷达的发射方向，能同时获取多个卫星的探测数据，降低了操作的繁琐程度。且，同时集成了第一
收发组件、第二收发组件以及第三接收组件，可以通过获取第一信息、第二信息以及第三信息，实现同时获取卫星和风场的多种数据，并探测一定范围内的云雨分布信息，提升了探测雷达的功能集成度。
附图说明
[0031]图1为本专利技术优选实施例的一种相控阵多波段一体化收发雷达的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术优选实施例的一种相控阵多波段一体化收发雷达进行探测的示意图；
[0033]图3为本专利技术优选实施例的第一收发组件的结构示意图；
[0034]图4为本专利技术优选实施例的第三接收组件的结构示意图；
[0035]图5为本专利技术优选实施例的第二收发组件的结构示意图；
[0036]图6为本专利技术优选实施例的一种相控阵多波段一体化收发雷达的天线阵面示意图之一；
[0037]图7为本专利技术优选实施例的一种相控阵多波段一体化收发雷达的天线阵面示意图之二；
[0038]图8为本专利技术优选实施例的第一收发组件和第二收发组件的连接关系示意图；
[0039]图9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相控阵多波段一体化收发雷达，其特征在于，包括：波控单元和与所述波控单元连接的相控阵天线；所述相控阵天线包括第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件，所述第一收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第一波束，并接收第一波束对应的第一信息，所述第二收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第二波束，并接收第二波束对应的第二信息，所述第三接收组件用于接收第三波束对应的第三信息，所述第一波束、所述第二波束和所述第三波束为不同波段的波束；所述波控单元用于确定所述仰角方位信息，还用于基于所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息确定探测信息。2.根据权利要求1所述的相控阵多波段一体化收发雷达，其特征在于，所述第一波束的波段为1000MHz
‑
1500MHz，所述第二波束的波段为8GHz
‑
12GHz，所述第三波束的波段为1670
‑
1690MHz。3.根据权利要求1所述的相控阵多波段一体化收发雷达，其特征在于，所述第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件为共口径的组件。4.根据权利要求1所述的相控阵多波段一体化收发雷达，其特征在于，所述第二收发组件中的天线的贴片呈方形分布，所述第一收发组件中的天线的贴片呈交叉形状分布，所述交叉形状位于所述方形内且所述交叉形状的交叉点与所述方形的中心点重合。5.根据权利要求1所述的相控阵多波段一体化收发雷达，其特征在于，所述第一收发组件包括L1波段天线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兵，王戈，
申请(专利权)人：王戈，
类型：发明
国别省市：