[實用新型]一種相控陣天氣雷達發(fā)射功率監(jiān)視設備

有效

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• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN206804859U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 舒?zhèn)?/a>
• 申請（專利權）人: 成都遠望科技有限責任公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權代理有限公司11340
• 代理人: 楊春

技術領域

本實用新型涉及天氣雷達，尤其涉及一種相控陣天氣雷達發(fā)射功率監(jiān)視設備。

背景技術

相控陣雷達采用了相掃模式代替了傳統(tǒng)雷達的機械掃描模式，將整個空域的掃描時間從超過6分鐘縮短至幾十秒鐘，掃描層數(shù)也得到增加，極大的提升了雷達的時間及空間分辨率，從而提高了對龍卷風、雷電及暴雨等災害性天氣的監(jiān)測和預警能力。雷達發(fā)射的電磁波是由發(fā)射機對頻率源輸出的激勵信號放大并通過波導傳輸至天線發(fā)射出去，發(fā)射機的輸出功率以及輸出功率的穩(wěn)定性將直接影響雷達所探測到的目標反射率的準確性。對雷達的發(fā)射機進行功率監(jiān)視可以實時獲取發(fā)射機的輸出功率以保障回波數(shù)據(jù)的準確可靠，為雷達輸出相關氣象產(chǎn)品提供可靠的依據(jù)。

現(xiàn)階段對于發(fā)射極的輸出功率檢測方法包括采用檢波器和比較器判斷發(fā)射機是否正常輸出和通過監(jiān)視發(fā)射機實際工作電流以檢測發(fā)射機的功率兩種方法。

運用檢波器和比較器進行功率監(jiān)視是在雷達系統(tǒng)中通過一具有固定耦合比的耦合器將發(fā)射機輸出的電磁波耦合一部分能量出來，檢波器對耦合出的電磁波進行包絡檢波，檢出一個具有發(fā)射機發(fā)射電磁波信號包絡的脈沖，為了減小對實際發(fā)射功率的影響，耦合器的耦合比一般選擇比較大，檢波器輸出幅度較低，因此需要放大器對檢波脈沖進行放大處理。將放大后的檢波脈沖送入比較器與一低于檢波脈沖幅度固定閾值門限相比較，從而通過比較器輸出的電平進行判斷發(fā)射機的輸出功率是否滿足需求，其系統(tǒng)復雜，不易調試；穩(wěn)定性差，容易收外界環(huán)境影響；只能定性分析，不能實現(xiàn)定量檢測；

通過監(jiān)視發(fā)射機實際工作電流以檢測發(fā)射機的功率一般采用互感式測量法，電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應原理工作，變壓器變換的是電壓而電流互感器變換的是電流。電流互感器接被測電流的繞組(匝數(shù)為N1)，稱為一次繞組(或原邊繞組、初級繞組)；接測量儀表的繞組(匝數(shù)為N2)稱為二次繞組(或副邊繞組、次級繞組)。二次繞組與一次繞組匝數(shù)比N2/N1＝N。電流互感器一次繞組電流I與二次繞組的電流比，叫實際電流比，為二次繞組需通過負載電阻RBurden將其閉合，二次繞組電路中的電流在負載電阻上形成了電壓信號通過對V的測量即可計算出一次繞組上的電流I，從而得出發(fā)射機的工作電流，計算出發(fā)射機的功率。但是電流互感容易受干擾；結果誤差較大；電路不易集成和安裝；該方案只能計算出發(fā)射機實際工作的功率，不能實際得出輸出電磁波功率。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種相控陣天氣雷達發(fā)射功率監(jiān)視設備。

本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

一種相控陣天氣雷達發(fā)射功率監(jiān)視設備，相控陣天氣雷達發(fā)射機包括發(fā)射極和天線，所述發(fā)射極的信號輸出端與所述天線的信號輸入端電連接，所述監(jiān)視設備包括耦合器、檢波器、A/D轉換器、電源芯片和FPGA芯片，所述耦合器設置在所述發(fā)射極和所述天線之間，所述耦合器的輸入端與所述發(fā)射極的輸出端電連接，所述耦合器的輸出端與所述天線的輸入端電連接，所述耦合器的耦合輸出端與所述檢波器的輸入端電連接，所述檢波器的輸出端與所述A/D轉換器的輸入端電連接，所述A/D轉換器的輸出端與所述FPGA芯片的輸入端電連接，所述A/D轉換器的電源端與所述電源芯片的電源端電連接。

具體地，所述檢波器的型號為AD8318，所述A/D轉換器的型號為AD7813，所述電源芯片的型號為LT1963，所述FPGA芯片的型號為EP1C6Q24C8。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型一種相控陣天氣雷達發(fā)射功率監(jiān)視設備采用檢波器、A/D轉換器和FPGA芯片組成一個功率采集監(jiān)視系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的以電流互感器監(jiān)測發(fā)射機電流判斷發(fā)射功率的方法，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和精確度；相比通過比較器定性的判斷方法，本裝置可以實時定性精確監(jiān)視發(fā)射機的實際發(fā)射功率，本裝置全部采用集成芯片搭建更提高了系統(tǒng)的集成度也降低了系統(tǒng)的調試難度。

附圖說明

圖1是本實用新型所述一種相控陣天氣雷達發(fā)射功率監(jiān)視設備的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：