一种微波光子测风雷达装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微波光子测风雷达装置，将光电振荡器作为频率源，产生低相噪的射频信号，并借助环形器和四波束天线实现收发天线共用，减小天线尺寸的同时实现小尺度大气湍流准确测量；通过综合处理模块控制高隔离度开关模块，以及接收控制开关的导通时序，并结合四波束天线实现四个方向的径向风速测量，进而解算出风向信息。发明专利技术的装置天线尺寸更小，低相噪波段的射频信号在恶劣天气下的穿透力更强，可有效弥补激光雷达在恶劣天气下无法工作的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种微波光子测风雷达装置


[0001]本专利技术涉及微波信号探测、气象雷达
，尤其涉及一种面向近距离大气湍流电磁波散射探测的微波光子雷达测风装置。

技术介绍

[0002]风廓线雷达作为一种无球高空气象探测设备，是当前常规探空的重要补充，能够连续提供大气速度、温度、折射率结构常数等气象要素随高度的分布。风廓线雷达提供的探测资料时空分辨率高，连续性与实时性良好。风廓线雷达通常通过相控阵天线垂直向高空发射电磁波束，探测由大气湍流活动引起的折射率涨落导致的电磁波散射信号的变化，从而估测回波信号所在位置的风速与风向等信息。
[0003]风廓线雷达在大气科学研究、气象业务应用和社会气象服务等领域有着不可替代的作用。特别是可以利用风廓线雷达对大气湍流、大气边界层的研究，推断大气运动的湍流结构，检测大气边界层的变化，确定风切变位置、高度等。
[0004]近年来风场资源测量与风机机舱前向风场测量需求迫切。相对于传统的气象业务，风场资源测量与风机机舱前向风场测量，瞄准的是几百米范围内的小尺度气象测量。目前风廓线雷达多是针对边界层与平流层的大气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波光子测风雷达装置，其特征在于，包括：光电振荡器，用于产生低相噪的连续射频信号，并输出给三端环形器；四波束天线，在综合处理模块控制下实现东南西北四个方向的射频信号发射和反射信号接收；三端环形器，包括三个端口，其中通过端口a接收连续射频信号，再通过端口b送到四波束天线，并从端口b接收四波束天线的信号，然后通过端口c输出接收信号；高隔离度开关模块，采用两个单刀单掷开关串联，在综合处理模块控制下同步动作，高隔离度地实现连续信号的脉冲化；接收控制开关，采用单刀单掷开关，在综合处理模块控制下实现四波束天线信号的分时受控接收；综合处理模块，实现射频信号的受控发射、天线信号的受控接收和数据处理，解算出风速和风向信息。2.根据权利要求1所述的微波光子测风雷达装置，其特征在于，所述光电振荡器包括顺次连接的激光器、马赫曾德调制器、光电探测器、放大器、带通滤波器和微波耦合器；且微波耦合器的一个输出端还与马赫曾德调制器的一个输入端连接；激光器发出的连续激光进入马赫曾德调制器调制后经长光纤进入光电探测器将光信号转为电信号，所述电信号经过放大器、带通滤波器后进入微波耦合器产生低相噪的连续射频信号，同时微波耦合器产生反馈信号给马赫曾德调制器对激光器发出的连续激光进行调制。3.根据权利要求1所述的微波光子测风雷达装置，其特征在于，所述四波束天线包括单刀四掷开关、四套馈源和抛物面型反射面，四套馈源与分别与单刀四掷开关的输出连接，并且四套馈源的中心在抛物型反射面交点处产生波束偏转，使四个波束相对法线方向分别往东南西北四个方向偏θ，且10
°
≤θ≤45
°
。4.根据权利要求1所述的微波光子测风雷达装置，其特征在于，所述三端环形器的隔离度≥20dB，插入损耗≤1dB。5.根据权利要求1所述的微波光子测风雷达装置，其特征在于，所述功分器为采用微带电流结构的功分器...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾宇，曾宪江，宣扬，余徽，赵红阳，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶集团有限公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：