[發明專利]一種海洋地波雷達電磁信號現場計量裝置

在審

• 申請號: 202010127087.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111537806A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王心鵬;王斌;張東亮;王光杰;黨超群;張鎖平
• 申請（專利權）人: 國家海洋技術中心
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10;G01R29/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發明公開了一種海洋地波雷達電磁信號現場計量裝置。該裝置包括：標準信號發射單元、標準增益天線、殼體以及安裝于殼體內部的綜合數據處理系統、寬帶接收單元、天線偏置單元以及可充電內置電池；標準信號發射單元包括定位模塊、用于產生標準固定頻率信號的專用DDS芯片以及與DDS芯片信號輸出端連接的發射天線；地波雷達天線接收標準信號發射單元的發射天線發出的信號；標準增益天線用于接收地波雷達發射的無線電磁信號；寬帶接收單元包括用于提取輸入信號頻譜特征的射頻與信號處理電路；綜合數據處理系統與射頻與信號處理電路的輸出端連接。本發明具有集成度高特點，且能夠支持長時間連續測量以及信號的實時處理。

技術領域

本發明涉及海洋監測技術領域，特別是涉及一種海洋地波雷達電磁信號現場計量裝置。

背景技術

高頻地波雷達作為一種新興的海洋監測技術，具有超視距、大范圍、全天候以及低成本等優點，被認為是一種能實現對各國專屬經濟區監測進行有效監測的高科技手段。地波雷達是利用高頻電磁波沿海水表面繞射傳播衰減小的特性，根據雷達后向布拉格散射信號測量海表面流場、波浪場和風場等要素的新型海洋觀測技術。地波雷達能夠為近海防災減災、海上溢油、海上搜救、航路保障等提供精細化的海表面流場，是現階段近海海洋環境保障最有利的觀測手段之一。

作為一種現場電磁信號“遙測”手段，現場電磁環境作用于電磁信號會導致場強的變化、天線方向圖失真等，直接影響地波雷達的測流范圍和觀測精度，同時觀測頻率、功率、帶寬等關鍵無線電參數的漂移會影響其流場觀測空間分辨率，并對周圍無線電設備產生干擾，造成不良的社會影響。因此，為保證高頻地波雷達測流準確性，支撐地波雷達無線電管理工作，需要定期對地波雷達設備的關鍵無線電參數進行計量檢驗和校準。

目前，地波雷達電磁信號的現場測量一般采用分立的通用儀器，系統集成度不高；地波雷達工作的電磁環境在不同時間、不同季節差異較大，需要長時間的連續觀測，由于地波雷達通常安裝在海邊，采用現有儀器無法滿足地波雷達現場長時間觀測的需求；地波雷達天線方向圖是影響海態要素測量的重要因素之一，受其周圍環境(如：建筑物、金屬設施等)影響較大、現有分立設備無法完成該參數的測量或測量時難度較大。地波雷達工作的現場電磁環境十分復雜，不僅存在著雷達本身工作頻率的信號，也存在許多其他頻段的電磁信號，為電磁信號場強參數的測量帶來了一定難度。目前對場強的測量采用場強儀來完成，但場強儀是對所測頻率范圍內所有頻段電磁信號進行測量后再給出復合場強，而不是某一特定頻段或頻點的場強，該方式無法滿足雷達工作頻段內有用信號、干擾信號、環境噪聲等重要指標的場強測量，無法在雷達工作環境下滿足使用要求。已有設備的測量數據處理和分析不具有實時性，無法采用時頻分析的方法進行信號處理，缺少數據自動記錄與處理等功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種海洋地波雷達電磁信號現場計量裝置，具有集成度高特點，且能夠支持長時間連續測量以及信號的實時處理。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種海洋地波雷達電磁信號現場計量裝置，包括：標準信號發射單元、標準增益天線、殼體以及安裝于殼體內部的綜合數據處理系統、寬帶接收單元、天線偏置單元以及可充電內置電池；

所述標準信號發射單元，包括定位模塊、用于產生標準固定頻率信號的專用DDS芯片以及與所述DDS芯片信號輸出端連接的發射天線；地波雷達天線接收所述標準信號發射單元的發射天線發出的信號；

所述標準增益天線用于接收地波雷達發射的無線電磁信號，且所述標準增益天線的形狀結構以及極化方式與地波雷達發射天線的形狀結構以及極化方式保持一致；

所述寬帶接收單元包括射頻與信號處理電路，所述射頻與信號處理電路用于提取輸入信號的頻譜特征；

所述綜合數據處理系統，與所述射頻與信號處理電路的輸出端連接；