一种适应极低流速的雷达流速仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种适应极低流速的雷达流速仪，包括外壳体，内部布置有信号处理单元，电机，丝杆，发射天线，接收天线，所述信号处理单元一方面驱动电机拖拽接收天线沿雷达信号方向移动，一方面发射雷达波并对接收到的多普勒频移进行混频、滤波、放大处理，这种通过移动接收天线使得低流速下微小频移叠加一定速度，从而较少对处理电路动态范围的要求，有效提高了测速的灵敏度，使得雷达流速仪在低流速下测量精度显著提高。量精度显著提高。量精度显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种适应极低流速的雷达流速仪


[0001]本技术涉及流速雷达
，具体涉及一种适应极低流速的雷达流速仪。

技术介绍

[0002]雷达流速仪采用多普勒效应测量河流的表面流速，通过发射 ISM频段的电磁波，照射到河流表面，河流对电磁波后向散射，得到回波，测量回波的多普勒频移获取河流表面速度的。当河流流速过低时，水面比较平静，则此时根据电磁散射原理可知，水面对电磁波的后向散射很弱，信号处理电路很难解析出弱小的频移。仪器将显示流速为0。在生产时间中，为测到较低流速，只能降低雷达流速仪安装高度或者加大倾斜角度来减少测程，但效果差强人意，有鉴于此我们提出一种适应极低流速的雷达流速仪来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术提供一种适应极低流速的雷达流速仪，解决了目前现有的雷达流速仪普遍在低流速水流条件下，因为受到信号处理电路灵敏度及动态范围的影响，无法有效检测到流速的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供一种适应极低流速的雷达流速仪，包括外壳，所述外壳内设置有信号处理单元，所述外壳内还设置有与信号处理单元电性连接的信号发射天线、接收天线以及电机，所述信号发射天线连接在外壳的内壁上，所述接收天线通过丝杆与电机相连。
[0005]进一步的，所述外壳采用铝合金材料并做喷塑处理，所述外壳的内部设置有与信号发射天线、接收天线以及电机相连的电路。
[0006]进一步的，所述信号处理单元为微波集成电路：BGT24MTR11。
[0007]进一步的，所述电机与丝杆相连，所述丝杆连接在接收天线的侧壁上，对应所述丝杆在接收天线的侧壁上设置有与之相适应的螺纹套，对应的接收天线的侧壁上还设置有与外壳内壁相连的一组导向杆，所述导向杆穿过设置在接收天线侧壁上的导向套。
[0008]进一步的，所述丝杆的直径为6mm，行程50mm，精度
±
0.02mm，最大速度3m/s。
[0009]进一步的，所述电机为正反转电机，所述电机受信号处理单元控制。
[0010]进一步的，发射天线采用IMS
‑
944。
[0011]本技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0012]1、电机与丝杆进行连接，且电机的转动受到信号处理单元的控制，因此其移动速度可根据实际水面的流速由所述信号处理单元自动调整。
[0013]2、电机受到信号处理单元的控制进而对接收天线的移动进行控制，因此雷达发射天线与接收天线独立，接收天线沿雷达发射方向移动，信号处理单元控制接收天线移动并经混频、滤波、放大计算出流速信号。
附图说明
[0014]图1为本技术的整体装置示意图；
[0015]图2为本技术的测量方法示意图；
[0016]图3为本技术的信号发射接收示意图；
[0017]图中：1、外壳；2、信号处理单元；3、电机；4、丝杆；5、发射天线；6、接收天线。
具体实施方式
[0018]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图1
‑
3，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]如图1
‑
3所示：一种适应极低流速的雷达流速仪，包括外壳1，所述外壳1内设置有信号处理单元2，所述外壳1内还设置有与信号处理单元2电性连接的信号发射天线5、接收天线6以及电机3，所述信号发射天线5连接在外壳1的内壁上，所述接收天线6通过丝杆4与电机3相连，具体而言所述信号处理单元2一方面驱动电机3拖拽接收天线6沿雷达信号方向移动，一方面发射雷达波并对接收到的多普勒频移进行混频、滤波、放大处理。其特征在于：雷达发射天线5与接收天线6独立，接收天线6沿雷达发射方向移动，信号处理单元2控制接收天线6移动并经混频、滤波、放大计算出流速信号。
[0020]根据本技术的一个实施例，如图1、3所示，所述外壳1采用铝合金材料并做喷塑处理，所述外壳1的内部设置有与信号发射天线5、接收天线6以及电机3相连的电路，天线前端采用透波能力强的材料（PBT，PLA 等）。天线面距离天线罩距 离 6.22mm 以上；
[0021]所述信号处理单元2为微波集成电路：BGT24MTR11，信号处理单元2可采用微波集成电路BGT24MTR11，包含收发电路，接收部分为典型的零中频结构，适用于信号生成和接收，在 24.00 到 26.00GHz 频率范围内工作。它基于 24GHz 基本压控振荡器。该器件配备可切换预分频器，输出频率为 1.5GHz 和 23kHz。主射频输出可以为天线提供高达 8dBm 信号功率，辅助 LO 输出可以为单独的接收器元件提供 LO 信号。该器件配备 LO 缓冲放大器，放宽 LO 驱动要求，还通过 LNA 提供低噪声系数。使用 RC 多相滤波器 (PPF) 为零差正交下行转换混频器生成 LO 正交相位。
[0022]根据本技术的一个实施例，如图1所示，所述电机3与丝杆4相连，所述丝杆4连接在接收天线6的侧壁上，对应所述丝杆4在接收天线6的侧壁上设置有与之相适应的螺纹套，对应的接收天线6的侧壁上还设置有与外壳1内壁相连的一组导向杆，所述导向杆穿过设置在接收天线6侧壁上的导向套，所述接收天线6的移动速度跟所述电机3及所述丝杆4的螺距有关，具体的移动速度根据实际水面的流速由所述信号处理单元2自动调整，且丝杆4受到电机3转动进行转动时，因接收天线6受到导向杆以及导向套的配合导向因此其无法随丝杆4进行转动，进而使得接收天线6随丝杆4转动沿导向杆进行移动。
[0023]根据本技术的一个实施例，如图1所示，所述丝杆4的直径为6mm，行程50mm，精度
±
0.02mm，最大速度3m/s。
[0024]根据本技术的一个实施例，如图1所示，所述电机3为正反转电机3，所述电机3受信号处理单元2控制。
[0025]根据本技术的一个实施例，如图1所示，发射天线5采用IMS
‑
944。
[0026]本技术的使用方法：
[0027]发射天线用于在信号处理单元控制下连续发射雷达信号，接收天线接收水面反射的信号，交由所述信号处理单元处理，信号处理单元控制电机正反转，所述接收天线沿丝杆移动，信号处理单元接收到接收天线发来的信号后经混频、滤波、放大等处理，检测出多普勒频移计算出速度V1，再减去或加上所述接收天线移动速度V2，即为水面流速V=V1
±
V2。
[0028]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应极低流速的雷达流速仪，其特征在于：包括外壳(1)，所述外壳(1)内设置有信号处理单元(2)，所述外壳(1)内还设置有与信号处理单元(2)电性连接的信号发射天线(5)、接收天线(6)以及电机(3)，所述信号发射天线(5)连接在外壳(1)的内壁上，所述接收天线(6)通过丝杆(4)与电机(3)相连。2.如权利要求1所述的适应极低流速的雷达流速仪，其特征在于：所述外壳(1)采用铝合金材料并做喷塑处理，所述外壳(1)的内部设置有与信号发射天线(5)、接收天线(6)以及电机(3)相连的电路。3.如权利要求2所述的适应极低流速的雷达流速仪，其特征在于：所述信号处理单元(2)为微波集成电路：BGT24MTR11。4.如权利要求3所述的适应极低流速的雷达流速仪，其特征在于：所述电机(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘合永，荣新武，刘一木，贺明浩，
申请(专利权)人：河南新洪安信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：