[實(shí)用新型]一種雙極化一體化機(jī)載氣象雷達(dá)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022975364.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN214011509U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇;石晨方;王曉迪;王建朋;王震;李繁;孟武亮;郭虎剛;王梓鑄;鄭翕文;崔軼超;許發(fā)諾;吉濤;周偉佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西長嶺電子科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S13/95
• 分類號(hào): G01S13/95;G01S7/41;H01Q1/12;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/08
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華

1.一種雙極化一體化機(jī)載氣象雷達(dá)，包括雙極化微帶天線(1)、X波段集成收發(fā)組件(2)、俯仰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)、方位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)和雷達(dá)基座(5)，X波段集成收發(fā)組件(2)與雙極化微帶天線(1)連接，并通過俯仰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)與方位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)相連，方位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)安裝在雷達(dá)基座(5)上，雙極化微帶天線(1)包括水平極化通道(11)和垂直極化通道(12)，其特征在于：

所述X波段集成收發(fā)組件(2)采用將接口控制模塊(21)、頻率綜合模塊(22)、功率放大模塊(23)、環(huán)形器(24)、接收前端模塊(25)、中頻放大模塊(26)、射頻通道切換開關(guān)(27)、第一射頻收發(fā)通道(28)、第二射頻收發(fā)通道(29)集成在一起的整體結(jié)構(gòu)，以減少組件的體積和重量，增加組件的可靠性，同時(shí)通過射頻通道切換開關(guān)(27)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)射頻收發(fā)通道的分時(shí)切換；

所述水平極化通道(11)與X波段集成收發(fā)組件(2)的第一射頻收發(fā)通道(28)通過雙同軸盲插接口直接連接，用于接收第一射頻收發(fā)通道(28)傳輸來的射頻發(fā)射信號(hào)HT，并產(chǎn)生水平極化射頻發(fā)射信號(hào)向空間輻射出去，同時(shí)接收目標(biāo)反射回來的水平極化射頻回波信號(hào)產(chǎn)生射頻回波信號(hào)HR，再傳輸給第一射頻收發(fā)通道(28)；

所述垂直極化通道(12)與X波段集成收發(fā)組件(2)的第二射頻收發(fā)通道(29)通過雙同軸盲插接口直接連接，用于接收第二射頻收發(fā)通道(29)傳輸來的射頻發(fā)射信號(hào)VT，并產(chǎn)生垂直極化射頻發(fā)射信號(hào)向空間輻射出去，同時(shí)接收目標(biāo)反射回來的垂直極化射頻回波信號(hào)產(chǎn)生射頻回波信號(hào)VR，再傳輸給第二射頻收發(fā)通道(29)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載氣象雷達(dá)，其特征在于，俯仰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括俯仰電機(jī)(31)、俯仰傳動(dòng)齒輪(32)、俯仰角傳感器(33)和俯仰支架(34)：

該俯仰電機(jī)(31)、俯仰傳動(dòng)齒輪(32)和俯仰角傳感器(33)安裝在俯仰支架(34)上；俯仰電機(jī)(31)通過俯仰傳動(dòng)齒輪(32)帶動(dòng)俯仰支架(34)在俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

該俯仰角傳感器(33)為導(dǎo)塑電位器，其旋轉(zhuǎn)軸與俯仰傳動(dòng)齒輪(32)的旋轉(zhuǎn)軸相連，用于實(shí)時(shí)獲取俯仰傳動(dòng)齒輪(32)的俯仰旋轉(zhuǎn)角度,并將該俯仰旋轉(zhuǎn)角度作為俯仰反饋傳輸給雷達(dá)基座(5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載氣象雷達(dá)，其特征在于，方位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)，包括方位電機(jī)(41)、方位傳動(dòng)齒輪(42)、方位角傳感器(43)、方位支架(44)和支架墊塊(45)，該支架墊塊(45)為選裝件，安裝在方位支架(44)和雷達(dá)基座(5)之間，用于調(diào)節(jié)方位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)與雷達(dá)基座(5)之間的高度，以匹配不同尺寸雙極化微帶天線(1)的安裝空間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)載氣象雷達(dá)，其特征在于，方位電機(jī)(41)、方位傳動(dòng)齒輪(42)和方位角傳感器(43)安裝在方位支架(44)上；方位電機(jī)(41)通過方位傳動(dòng)齒輪(42)帶動(dòng)俯仰支架(34)在方位方向轉(zhuǎn)動(dòng)；方位角傳感器(43)為導(dǎo)塑電位器，其旋轉(zhuǎn)軸與方位傳動(dòng)齒輪(42)的旋轉(zhuǎn)軸相連，用于實(shí)時(shí)獲取方位傳動(dòng)齒輪(42)的方位旋轉(zhuǎn)角度,并將該方位旋轉(zhuǎn)角度作為方位反饋傳輸給雷達(dá)基座(5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載氣象雷達(dá)，其特征在于，所述頻率綜合模塊(22)由兩片同型號(hào)的DDS芯片和一片F(xiàn)PGA芯片組成，用于產(chǎn)生低功率射頻信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)載氣象雷達(dá)，其特征在于，雙極化微帶天線(1)的尺寸根據(jù)方位支架(44)和雷達(dá)基座(5)之間是否安裝支架墊塊(45)進(jìn)行選擇：

當(dāng)方位支架(44)與雷達(dá)基座(5)之間不安裝支架墊塊(45)時(shí)，雙極化微帶天線(1)選擇尺寸為φ254mm或φ305mm的天線；

當(dāng)位支架(44)與雷達(dá)基座(5)之間安裝有支架墊塊(45)時(shí)，雙極化微帶天線(1)選擇尺寸為φ356mm或φ457mm的天線。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載氣象雷達(dá)，其特征在于，雷達(dá)基座(5)采用腔體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有接口板(51)、信號(hào)處理板(52)和雙軸伺服驅(qū)動(dòng)器(53)；

該接口板(51)以FPGA為處理核心，通過接收外部輸入產(chǎn)生工作模式指令并傳輸給信號(hào)處理板(52)和雙軸伺服驅(qū)動(dòng)器(53)；

該信號(hào)處理板(52)以Xilinx ZYNQ系列SOC為處理核心，用于接收接口板(51)傳輸?shù)墓ぷ髂Ｊ街噶詈蚗波段集成收發(fā)組件(2)傳輸?shù)闹蓄l信號(hào)并依次進(jìn)行采樣量化、數(shù)字下變頻、脈沖壓縮、脈沖積累和目標(biāo)檢測處理，產(chǎn)生視頻編碼告警數(shù)據(jù)傳輸給接口板(51)；

該雙軸伺服驅(qū)動(dòng)器(53)以DSP為處理核心，通過接收接口板(51)的工作模式指令，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)方位電機(jī)(41)、俯仰電機(jī)(31)的伺服控制。