一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达制造技术

本申请公开了一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，包括微波收发模块、天线结构、机械同步模块和驱动模块；微波收发模块用于生成初始微波信号，并将初始微波信号传输至天线结构，以及接收回波信号；天线结构包含第一端部与第二端部，微波收发模块固定连接于第一端部，使得初始微波信号从第一端部向第二端部传递后射出，以及将回波信号经第二端部向第一端部传递，被微波收发模块所接收；天线结构固定在机械同步模块上，以使天线结构机械运动时带动微波收发模块执行同步随动的机械运动；驱动模块与机械同步模块相连，用于驱动机械同步模块执行机械运动。本申请能够提升3D扫描雷达的可靠性，延长3D扫描雷达的使用寿命，降低3D扫描雷达的成本。达的成本。达的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达


[0001]本技术实施例涉及三维检测
，尤其涉及一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达。

技术介绍

[0002]3D扫描雷达兼具安全、高效和环保等诸多优势，因而在物料的三维扫描监测过程中得到了广泛的推广与应用。
[0003]目前，现有3D扫描雷达中的信号收发电路和天线相互独立，并通过射频线缆连接，当天线执行机械运动以检测料仓物料形态时，信号收发电路与天线之间具有相对运动，射频线缆长时间处于摆动状态，进而容易导致射频线缆老化失效，不仅降低了3D扫描雷达的可靠性，还会缩短3D扫描雷达的使用寿命。此外，现有3D扫描雷达还会采用旋转波导来连接信号收发电路和天线，然而，旋转波导成本过高使得3D扫描雷达的成本居高不下。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，以提升3D扫描雷达的可靠性，延长3D扫描雷达的使用寿命，并降低3D扫描雷达的成本。
[0005]本技术实施例提供了一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，包括微波收发模块、天线结构、机械同步模块和驱动模块；
[0006]所述微波收发模块，用于生成初始微波信号，并将所述初始微波信号传输至所述天线结构，以及接收回波信号；
[0007]所述天线结构，包含第一端部与第二端部，所述微波收发模块固定连接于所述第一端部，使得所述初始微波信号从所述第一端部向所述第二端部传递后射出，以及将所述回波信号经所述第二端部向所述第一端部传递，被所述微波收发模块所接收；
[0008]所述天线结构固定在所述机械同步模块上，以使所述天线结构机械运动时带动所述微波收发模块执行同步随动的机械运动；
[0009]所述驱动模块，与所述机械同步模块相连，用于驱动所述机械同步模块执行机械运动。
[0010]可选地，所述驱动模块包括同步带、电机、第一同步轮、第二同步轮、轴承、轴承套和连接轴；
[0011]所述电机固定在所述机械同步模块的第一安装位上，所述第一同步轮与所述电机的转轴固定连接；所述轴承套固定在所述机械同步模块的第二安装位上，所述轴承安装在所述轴承套中；所述连接轴贯穿所述轴承，并通过固定件与所述轴承远离所述机械同步模块一侧的内圈固定连接；所述第二同步轮与所述连接轴远离所述固定件的一侧固定连接；所述同步带设置在所述第一同步轮及所述第二同步轮的同步槽中，以使所述第一同步轮和所述第二同步轮同步转动。
[0012]可选地，所述天线结构为抛物面天线。
[0013]可选地，所述天线结构至少包括喇叭天线和透镜天线；
[0014]所述喇叭天线的窄口端位于所述第一端部，与所述微波收发模块固定连接，所述喇叭天线的阔口端位于所述第二端部，与所述透镜天线相连，以使所述初始微波信号经过所述喇叭天线传输后再经所述透镜天线汇聚后射出。
[0015]可选地，所述微波收发模块包括至少一个微波收发芯片，所述微波收发芯片上集成有至少一个片上天线，所述片上天线正对所述喇叭天线的窄口端。
[0016]可选地，所述微波收发模块包括至少一个微波收发芯片以及设置在电路板上的微带天线或微带馈源，所述微带天线或所述微带馈源正对所述喇叭天线的窄口端。
[0017]可选地，还包括：
[0018]波导，设置于所述微带天线或所述微带馈源的上方且靠近所述喇叭天线的窄口端，所述波导包裹所述微带天线或所述微带馈源；
[0019]所述微带天线或所述微带馈源用于将所述至少一个微波收发芯片生成的初始微波信号，通过所述波导传递至所述喇叭天线。
[0020]可选地，还包括：
[0021]第一小透镜结构，设置于所述片上天线的上方，且靠近所述喇叭天线的窄口端，所述第一小透镜结构包裹所述片上天线；
[0022]所述片上天线用于将所述至少一个微波收发芯片生成的初始微波信号通过所述第一小透镜结构馈送至所述喇叭天线。
[0023]可选地，还包括：
[0024]第二小透镜结构，设置于所述波导的上方，且靠近所述喇叭天线的窄口端，所述第二小透镜结构包裹所述波导；
[0025]所述微带天线或所述微带馈源用于将所述至少一个微波收发芯片生成的初始微波信号经由所述波导后通过所述第二小透镜结构馈送至所述喇叭天线。
[0026]可选地，所述驱动模块包括水平驱动单元和俯仰驱动单元，所述机械同步模块包括水平同步结构和俯仰同步结构；
[0027]所述天线结构与所述俯仰同步结构连于一体，以使所述俯仰同步结构在执行机械运动时带动所述天线结构，从而使得固定连接于所述天线结构的第一端部的所述微波收发模块跟随所述天线结构执行同步的机械运动；
[0028]所述俯仰同步结构通过固定支架与所述水平同步结构固定连接；
[0029]所述俯仰驱动单元，与所述俯仰同步结构相连，以在所述俯仰驱动单元驱动所述俯仰同步结构在俯仰方向转动时，带动所述微波收发模块与所述天线结构执行同步随动的俯仰机械运动；
[0030]所述水平驱动单元，与所述水平同步结构相连，以在驱动所述水平同步结构在水平方向转动时，带动所述俯仰同步结构水平转动，从而使所述微波收发模块与所述天线结构执行同步随动的水平机械运动。
[0031]可选地，还包括与所述微波收发模块相互独立的其他电路模块；
[0032]所述其他电路模块，通过线缆与所述微波收发模块以及所述驱动模块连接，至少用于实现所述微波同步随动长寿命3D扫描雷达中模块间的控制、通讯和/或供电功能。
[0033]可选地，所述其他电路模块与所述固定支架相连，以使所述其他电路模块与所述
微波收发模块执行同步随动的水平机械运动。
[0034]可选地，所述微波收发模块至少包括频控单元、本振单元、发射通路、接收通路、混频单元、放大单元、A/D转换单元和处理单元；
[0035]所述本振单元，用于生成本振信号；
[0036]所述发射通路，连接在所述本振单元和所述天线结构之间，用于接收所述本振信号后转换为所述初始微波信号，并将所述初始微波信号传输至所述天线结构；
[0037]所述接收通路，连接在所述混频单元和所述天线结构之间，用于接收所述天线结构传递的所述回波信号，并输送至所述混频单元；
[0038]所述混频单元，与所述本振单元、所述接收通路和所述放大单元相连，用于接收所述本振信号及所述回波信号，并根据所述本振信号和所述回波信号生成混频信号；
[0039]所述处理单元，通过所述A/D转换单元及所述放大单元，与所述混频单元相连，用于根据经所述放大单元放大处理，并且经所述A/D转换单元执行信号转换后的所述混频信号，计算待测物料的空间位置信息；
[0040]所述频控单元，连接在所述处理单元和所述本振单元之间，用于根据所述处理单元的控制指令，控制所述本振单元生成频率可调的所述本振信号。
[0041]本技术实施例所提供的技术方案，微波收发模块与天线结构的第一端部固定连接，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，包括微波收发模块、天线结构、机械同步模块和驱动模块；所述微波收发模块，用于生成初始微波信号，并将所述初始微波信号传输至所述天线结构，以及接收回波信号；所述天线结构，包含第一端部与第二端部，所述微波收发模块固定连接于所述第一端部，使得所述初始微波信号从所述第一端部向所述第二端部传递后射出，以及将所述回波信号经所述第二端部向所述第一端部传递，被所述微波收发模块所接收；所述天线结构固定在所述机械同步模块上，以使所述天线结构机械运动时带动所述微波收发模块执行同步随动的机械运动；所述驱动模块，与所述机械同步模块相连，用于驱动所述机械同步模块执行机械运动。2.根据权利要求1所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，所述驱动模块包括同步带、电机、第一同步轮、第二同步轮、轴承、轴承套和连接轴；所述电机固定在所述机械同步模块的第一安装位上，所述第一同步轮与所述电机的转轴固定连接；所述轴承套固定在所述机械同步模块的第二安装位上，所述轴承安装在所述轴承套中；所述连接轴贯穿所述轴承，并通过固定件与所述轴承远离所述机械同步模块一侧的内圈固定连接；所述第二同步轮与所述连接轴远离所述固定件的一侧固定连接；所述同步带设置在所述第一同步轮及所述第二同步轮的同步槽中，以使所述第一同步轮和所述第二同步轮同步转动。3.根据权利要求1所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，所述天线结构为抛物面天线。4.根据权利要求1所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，所述天线结构至少包括喇叭天线和透镜天线；所述喇叭天线的窄口端位于所述第一端部，与所述微波收发模块固定连接，所述喇叭天线的阔口端位于所述第二端部，与所述透镜天线相连，以使所述初始微波信号经过所述喇叭天线传输后再经所述透镜天线汇聚后射出。5.根据权利要求4所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，所述微波收发模块包括至少一个微波收发芯片，所述微波收发芯片上集成有至少一个片上天线，所述片上天线正对所述喇叭天线的窄口端。6.根据权利要求4所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，所述微波收发模块包括至少一个微波收发芯片以及设置在电路板上的微带天线或微带馈源，所述微带天线或所述微带馈源正对所述喇叭天线的窄口端。7.根据权利要求6所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，还包括：波导，设置于所述微带天线或所述微带馈源的上方且靠近所述喇叭天线的窄口端，所述波导包裹所述微带天线或所述微带馈源；所述微带天线或所述微带馈源用于将所述至少一个微波收发芯片生成的初始微波信号，通过所述波导传递至所述喇叭天线。8.根据权利要求5所述的一种微波同步随动长寿命3D扫描雷达，其特征在于，还包括：第一小透镜结构，设置于所述片上天线的上方，且靠近所述喇叭天线的窄口端，所述第一小透镜结构包裹所述片上天线；
所述片上天线用于将所述至少一个微波收发芯片生成的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼秀山，李圆圆，
申请(专利权)人：北京锐达仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：