雷達的製作方法

2023-06-05 16:21:21 1

本發明涉及雷達。

背景技術：

天氣雷達作為氣象觀測的一種重要探測手段，其回波強度z對局部突發性災害性的天氣預報、預警發揮著重要作用，同樣回波強度的穩定性對精確降水預報也至關重要的，尤其是在雙偏振雷達中，對zdr影響更大。

現有的雷達結構單一，無法進行移動，也無法實現標效，如何實現調節、移動和標定成為一種亟需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種雷達，該雷達克服了現有技術中的雷達結構單一，無法進行移動，也無法實現標效的問題，實現了雷達的調節和標效。

為了實現上述目的，本發明提供了一種雷達，該雷達包括：底座、俯仰關節、旋轉關節、接收器、發射器和標效模塊；其中，所述接收器、發射器和標效模塊都設置於所述底座上，所述旋轉關節設置於所述底座的下方以使得底座能夠自由旋轉，所述俯仰關節設置於以下部件與底座的連接位置：接收器、發射器和標效模塊，以使得接收器、發射器和標效模塊能夠自由俯仰調節，所述接收器的一端對應於所述發射器，且所述接收器的另一端電連接於所述標效模塊。

優選地，該雷達還包括：俯仰驅動機構，所述俯仰驅動機構連接於所述俯仰關節，以驅動接收器、發射器和標效模塊能夠俯仰運動。

優選地，該雷達還包括：旋轉驅動機構，所述旋轉驅動機構連接於所述旋轉關節，以驅動底座能夠旋轉。

優選地，所述標效模塊包括：接收機組件、信號處理模塊和存儲模塊；其中，所述接收機組件接收所述接收器的雷達輻射信號，並對所述雷達輻射信號進行ad採樣處理得到採樣信號；所述信號處理模塊被配置成連接於所述接收機組件和所述存儲模塊，以處理所述採樣信號並將得到發射頻譜特徵發送至所述存儲模塊進行存儲；所述信號處理模塊根據接收指令配置觸發延時時間，並產生預設脈寬的標效信號，所述標效信號與所述雷達信號的脈衝重複頻率同步，並在所述雷達的下一個採樣時間點前的預設脈寬處開啟。

優選地，所述接收機組件、信號處理模塊和存儲模塊電連接於所述接收器和發射器的電源，以接收所述電源的工作電流。

優選地，所述底座包括：橫板和豎板；其中，所述豎板的一端固接於所述橫板，另一端通過所述俯仰關節連接於所述接收器、發射器和標效模塊。

優選地，所述旋轉關節設置於所述橫板的下方，所述橫板能夠在所述旋轉關節上自由旋轉。

優選地，所述接收機組件包括：依次連接的低噪聲放大器、第一帶通濾波器、混頻器、第二帶通濾波器和中頻放大器，所述混頻器還接收鎖相本振的輸出信號；所述低噪聲放大器接收所述雷達輻射信號，所述中頻放大器輸出中頻信號。

通過上述的實施方式，本發明的雷達可以實現位置方向的調節，方便了信號的接收和發送，且將標效信號應用在雷達的領域，通過獨特的動態標效方法，實現全鏈路實時標效，由於現有的雷達設備沒有更多的通信接口，本案借用通用頻道上無線數傳方式，對標效模塊進行通信和監控。由於現有的雷達設備沒有更多的通信接口，本案借用通用頻道上無線數傳方式，進行標效模塊進行通信和監控。

本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是說明本發明的一種優選實施方式的標效模塊的結構框圖。

附圖標記說明

1底座2俯仰關節

3旋轉關節11橫板

12豎板

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。

在本發明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如「上、下、左、右」通常是指如圖1所示的上下左右。「內、外」是指具體輪廓上的內與外。「遠、近」是指相對於某個部件的遠與近。

本發明提供一種雷達，該雷達包括：底座1、俯仰關節2、旋轉關節3、接收器、發射器和標效模塊；其中，所述接收器、發射器和標效模塊都設置於所述底座1上，所述旋轉關節3設置於所述底座1的下方以使得底座1能夠自由旋轉，所述俯仰關節2設置於以下部件與底座1的連接位置：接收器、發射器和標效模塊，以使得接收器、發射器和標效模塊能夠自由俯仰調節，所述接收器的一端對應於所述發射器，且所述接收器的另一端電連接於所述標效模塊。

通過上述的實施方式，本發明的雷達可以實現位置方向的調節，方便了信號的接收和發送，且將標效信號應用在雷達的領域，通過獨特的動態標效方法，實現全鏈路實時標效，由於現有的雷達設備沒有更多的通信接口，本案借用通用頻道上無線數傳方式，對標效模塊進行通信和監控。由於現有的雷達設備沒有更多的通信接口，本案借用通用頻道上無線數傳方式，進行標效模塊進行通信和監控。

以下結合附圖1對本發明的權利要求1進行進一步的說明，在本發明中，為了提高本發明的適用範圍，特別使用下述的具體實施方式來實現。

在本發明的一種具體實施方式中，該雷達還可以包括：俯仰驅動機構，所述俯仰驅動機構連接於所述俯仰關節2，以驅動接收器、發射器和標效模塊能夠俯仰運動。

通過上述的方式，可以實現雷達的俯仰自動調節。

在本發明的一種具體實施方式中，該雷達還可以包括：旋轉驅動機構，所述旋轉驅動機構連接於所述旋轉關節3，以驅動底座1能夠旋轉。

通過上述的方式，可以實現雷達的旋轉自動調節。

在本發明的一種具體實施方式中，所述標效模塊可以包括：接收機組件、信號處理模塊和存儲模塊；其中，所述接收機組件接收所述接收器的雷達輻射信號，並對所述雷達輻射信號進行ad採樣處理得到採樣信號；所述信號處理模塊被配置成連接於所述接收機組件和所述存儲模塊，以處理所述採樣信號並將得到發射頻譜特徵發送至所述存儲模塊進行存儲；所述信號處理模塊根據接收指令配置觸發延時時間，並產生預設脈寬的標效信號，所述標效信號與所述雷達信號的脈衝重複頻率同步，並在所述雷達的下一個採樣時間點前的預設脈寬處開啟。

通過上述的實施方式，即在雷達正常工作情況下，通過採樣雷達發射脈衝信號，進行數字存儲，經過一定延遲並prf截至前，發送已存儲的頻譜信號(即標效信號)，因而具有實時性和相干性；發送的標效信號經過喇叭饋源、方位俯仰旋轉關節3、波導傳輸網絡以及接收機等所有接收通道特性，因而具有發射、接收全鏈路標效特性，提高雷達探測精度。

在該種實施方式中，所述接收機組件、信號處理模塊和存儲模塊電連接於所述接收器和發射器的電源，以接收所述電源的工作電流。

在本發明的一種具體實施方式中，為了實現接收器、發射器和標效模塊的支撐，所述底座1可以包括：橫板11和豎板12；其中，所述豎板12的一端固接於所述橫板11，另一端通過所述俯仰關節2連接於所述接收器、發射器和標效模塊。

在該種實施方式中，為了實現橫板11的自由旋轉，所述旋轉關節3設置於所述橫板11的下方，所述橫板11能夠在所述旋轉關節3上自由旋轉。

在該種實施方式中，所述接收機組件可以包括：依次連接的低噪聲放大器、第一帶通濾波器、混頻器、第二帶通濾波器和中頻放大器，所述混頻器還接收鎖相本振的輸出信號；所述低噪聲放大器接收所述雷達輻射信號，所述中頻放大器輸出中頻信號。

通過上述的實施方式，可以實現信號的接收處理，接收模塊主要實現雷達信號的放大、濾波、變頻等功能。中頻信號送到16位(14位)ad採用模塊，進行數字處理。

在該種實施方式中，為了實現信號的處理，所述信號處理模塊的控制晶片為fpga晶片。

由接收機送來的中頻信號，經高速ad採樣，再進行fpga處理，即可得到發射鏈路的發射信號頻譜特徵(信號頻率、發射功率、脈衝寬度等)，同時將該採樣的特徵信號頻譜進行陣列存儲，即drfm數字存儲技術，fpga處理器根據通信指令，通過上變頻配置標效源頻率，與發射信號頻率一致，並產生一個相對延時t的脈衝信號，脈寬10us，這樣在一個prf周期內，前面為探測回波信號，後面prf結尾前10us為標效信號，並一同進入接收機鏈路通過變頻和信號處理，得到該ppi(rhi)末端距離庫中標效信號值。

在本發明的一種具體實施方式中，所述發射頻譜特徵可以包括：信號頻率、發射功率和脈衝寬度。

在本發明的一種具體實施方式中，所述存儲模塊為drfm(數字射頻存儲)模塊。

在本發明的一種具體實施方式中，所述接收機組件連接於所述雷達的通用頻道的無線數傳埠。

通過上述的無線傳輸方式可以實現信號的無線數傳，方便了信號的傳輸方式。

在本發明中，由於標效信號源的強度與採樣到的發射鏈路幅度相關聯的，因此，標效信號幅度的變化，就是反映了發射鏈路和接收鏈路特性的變化，因而，可以在同一方位角上直接修正各距離庫的回波強度，從而實現了天氣雷達信號的強度的動態標定。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。