一种定高测距装置的制作方法

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种定高测距装置。

背景技术：

定高测距装置用于感知与目标接近过程中的距离信息，根据该距离信息实时识别与目标相对距离，当与目标相对距离达到设定距离时，输出指令，控制最佳炸点。现有的一般采用调频测距体制、激光测距体制、脉冲测距体制等实现对目标的测距功能，且都具有各自优势，但因体制自身因素决定，都存在各自的缺陷，如调频测距体制系统复杂、成本高，存在一定盲区，激光测距体制难以适应战场烟雾环境、存在一定距离盲区，脉冲测距体制成本较高、存在较大距离盲区，无法适应近距离测距。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足之处，本申请提供一种定高测距装置，该定高测距装置具有体积小、成本低，且可以根据需求实现对多种测高的装订。

该定高测距装置包括：射频电路板、信号调理电路板以及单片机电路板，所述信号调理电路板与所述射频电路板及所述单片机电路板分别电连接；

所述射频电路板设置有收发天线，所述射频电路板用于根据所述信号调理电路板输出的调制信号生成调频信号并发射所述调频信号，接收目标的回波信号并对所述回拨信号进行混频和检波得到目标的多普勒信号，将所述多普勒信号传输给所述信号调理电路板；

所述信号调理电路板用于向所述射频电路板输出所述调制信号，接收所述射频电路板输出的所述多普勒信号，并对所述多普勒信号进行滤波和放大处理，将处理后的多普勒信号传输给所述单片机电路板；

所述单片机电路板用于接收所述信号调理电路板输出的所述处理后的多普勒信号，并根据所述处理后的多普勒信号识别目标并判断目标距离，当目标确定且目标距离等于预设阈值时输出近炸控制信号。

可选地，所述调制信号为调制三角波信号。

可选地，所述单片机电路板根据所述处理后的多普勒信号识别目标并判断目标距离包括：所述单片机电路板测试所述处理后的多普勒信号的多普勒频率和幅度；所述单片机电路板根据所述多普勒频率识别目标，并根据所述幅度实现目标距离的探测。

可选地，所述射频电路板采用“电容三点式”振荡电路设计模式。

可选地，所述信号调理电路板包括三角波发生器、第一运算放大器及第二运算放大器；所述三角波发生器的输出端连接所述射频电路板的调制信号输入端；

所述第一运算放大器的同相输入端连接所述射频电路板的检波输出端，反向输入端与参考地之间串联第一滤波电阻和第一滤波电容，其反向输入端与输出端之间并联第二滤波电阻和第二滤波电容，输出端与所述第二运算放大器的正相输入端之间串联第一隔直电容；

所述第二运算放大器正相输入端与参考地之间串联第一稳压管，其反相输入端与输出端之间并联第三滤波电阻和第三滤波电容，其输出端分别连接所述单片机电路板的模拟信号输入端和幅度积累电路输入端；

所述第二运算放大器的反相输入端通过开关电路连接所述单片机电路板的信号输出端，所述开关电路包括并联的第一选通电路和第二选通电路，所述第一选通电路包括串联的第一选通开关和第一放大电阻，所述第二选通电路包括串联的第二选通开关和第二放大电阻。

可选地，所述三角波发生器为模拟三角波发声器。

可选地，所述收发天线用四个臂焊接于射频电路板上，与所述射频电路板为一体化设计，

可选地，所述定高测距装置还包括壳体，所述射频电路板、信号调理电路板、以及单片机电路板均设置在所述壳体内。

可选地，所述射频电路板通过支撑杆支撑于信号调理电路板上方，所述信号调理电路板固定于所述壳体内，所述单片机电路板位于所述信号调理电路板的下方，并固定于所述壳体的底板上。

可选地，所述壳体内填充有发泡胶。

本发明的定高测距装置中收发天线与射频电路板一体化设计，简化了装置的结构，有利于装置的小型化；且本发明的定高测距装置可以通过控制调理电路板中的两条选通电路的通断，来实现两个放大电阻的三种组合模式，从而可以实现0m至7m范围内三种不同炸高的装订，有效解决近场探测的距离盲区问题；另外，本发明的定高测距装置还具有体积小、重量轻、机构简单，且成本较低的优点。

附图说明

图1为本发明一种实施例提供的定高测距装置的结构示意图；

图2为本发明一种实施例提供的定高测距装置中的信号调理电路板的电路原理示意图。

附图标记说明：

1：收发天线，2：射频电路板，3：信号调理电路板，4：单片机电路板，

5：壳体，6：发泡胶，7：连接螺钉，8：支撑杆，9：固定螺钉，

10：盖板，11：三角波发生器，12：第一运算放大器，

13：第二运算放大器，16：第一滤波电阻，17：第一滤波电容，

14：第二滤波电阻，15：第二滤波电容，18：第三滤波电阻，

19：第三滤波电容，20：第一隔直电容，21：第一稳压管，

22：第一放大电阻，23：第二放大电阻，24：第一选通开关，

25：第二选通开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1示出了本实施例中的定高测距装置的结构示意图，该定高测距装置具体包括以下结构：

射频电路板2、信号调理电路板3、单片机电路板4以及壳体5。射频电路板2设置有收发天线1，收发天线1用四个臂焊接于射频电路板2上，与射频电路板2为一体化设计。信号调理电路板3与射频电路板2及单片机电路板4分别电连接，并且射频电路板2、信号调理电路板3以及单片机电路板4均设置在壳体5内。

其中，射频电路板2通过支撑杆8支撑于信号调理电路板3的上方，支撑杆8一端与信号调理电路板3通过连接螺钉7连接固定，另一端与射频电路板2连接固定。信号调理电路板3固定于壳体5内，固定螺钉9将单片机电路板4和盖板10固定于壳体5下方，单片机电路板4在壳体5内，位于信号调理电路板3的下方。

此外，壳体5内还填充有发泡胶6，发泡胶6的成分为改性异氰酸酯(100hl)和延迟仿木组合聚醚(hg600)，发泡胶6填充于壳体5内，同时其填充及包覆收发天线1。

射频电路板2用于根据信号调理电路板3输出的调制信号生成调频信号并利用天线1发射调频信号，同时其还用于利用天线1接收目标的回波信号并对接收到的回拨信号进行混频和检波，从而得到目标的多普勒信号，并将该多普勒信号传输给信号调理电路板3。具体地，在本实施例中，该射频电路板2采用“电容三点式”振荡电路设计模式。

单片机电路板4用于接收信号调理电路板3输出的经过信号处理电路板3处理后的多普勒信号，并测试该处理后的多普勒信号的多普勒频率和幅度；然后根据多普勒频率识别目标，并根据幅度实现目标距离的探测。当目标确定且目标距离等于预设阈值时输出近炸控制信号。该单片机电路板4中的单片机采用常规单片机芯片即可，故在此不再赘述。

信号调理电路板3用于向射频电路板2输出调制三角波信号，同时其还用于接收射频电路板2输出的多普勒信号，并对接收到的多普勒信号进行滤波和放大处理，最后将处理后的多普勒信号传输给单片机电路板4。

具体地，关于信号调理电路板3的电路原理，则请参阅图2，该信号调理电路板3包括三角波发生器11、第一运算放大器12及第二运算放大器13；三角波发生器11为模拟三角波发声器，其输出端连接射频电路板的调制信号输入端；第一运算放大器12的同相输入端连接射频电路板的检波输出端，反向输入端与参考地之间串联第一滤波电阻16和第一滤波电容17，其反向输入端与输出端之间并联第二滤波电阻14和第二滤波电容15，输出端与第二运算放大器13的正相输入端之间串联第一隔直电容20。

第二运算放大器13正相输入端与参考地之间串联第一稳压管21，其反相输入端与输出端之间并联第三滤波电阻18和第三滤波电容19，其输出端分别连接单片机电路板的模拟信号输入端和幅度积累电路输入端；

第二运算放大器13的反相输入端通过开关电路连接单片机电路板的信号输出端，开关电路包括并联的第一选通电路和第二选通电路，第一选通电路包括串联的第一选通开关24和第一放大电阻22，第二选通电路包括串联的第二选通开关25和第二放大电阻23。

上述技术方案中，可以通过第一选通开关24和第二选通开关25的通断控制信号调理电路板3中第一放大电阻22和第二放大电阻23的三种选通组合，并且通过对单片机电路板编程，实现向信号调理电路板3的第二运算放大器13发出控制电平信号，实现第二运算放大器13放大倍数的调整，进而可实现特定范围内的三种不同炸高的装订。装订范围受到第一放大电阻22和第二放大电阻23的阻值的影响。具体地，在本实施例中，该定高测距装置实现了0m至7m范围内三种不同炸高的装订。

在上述技术方案中，单片机电路板的操作分为两个步骤：步骤一，单片机电路板的起爆控制信号输出端通过软件设置为输出高电平，积累电压控制信号输出端设置为低电平，模拟信号输入端信号频率范围为100hz～500hz；步骤二，单片机电路板的起爆控制信号输出端通过软件设置为输出低电平，积累电压控制信号输出端设置为高电平，模拟信号输入端信号频率范围为小于100hz或大于500hz。

本实施例的定高测距装置中收发天线与射频电路板一体化设计，简化了装置的结构，有利于装置的小型化；且本实施例的定高测距装置可以通过控制调理电路板中的两条选通电路的通断，来实现两个放大电阻的三种组合模式，从而可以实现0m至7m范围内三种不同炸高的装订，有效解决近场探测的距离盲区问题；另外，本实施例的定高测距装置还具有体积小、重量轻、机构简单，且成本较低的优点。

需要说明的是，在本文中，“第一”、“第二”的出现，仅仅是为了作区分技术名词和描述方便，不应理解为对本发明实施例的限定。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。