用于探测海洋动力学参数的便携式海洋探测仪的制作方法_2

文档序号:9813784阅读:来源:国知局
[0040] 本实施例提供了一种便于架设,便于移动的,能用于探测海洋的风场,流场和浪场 等动力学参数的便携式海洋探测仪,由于采用了小型天线,可W克服阵列天线因为造价高、 占地面积较大、目标大,易于损毁,不容易找到理想的架设场地等问题。同时也是为了进一 步提高在海边运种条件较差的环境里抗雷击、抗台风、抗盐雾、抗潮湿、抗霉菌、抗紫外线的 能力。
[0041] 图1是本发明提供的便携式海洋探测仪系统框图;它包括玻璃钢全密封发射天线 1、全密封的交叉环接收天线2、与发射天线1连接的IOOW发射机3、与交叉环接收天线2连接 的接收机4、和接收机相连的嵌入式计算机5,和嵌入式计算机相连的显示器6W及互联网7。
[0042] 请参阅图3a、3b、3c和3d所示,发射天线1包括:基座、固设于基座上的壳体和内置 于壳体的天线体1-2;所述基座包括具有一开口部1-8-1的第一固定底板1-8、用于固定壳体 的底座1-7,所述底座1-7具有第二底板1-6,所述第二底板1-6的底部设有与所述开口部1-8-1相配合的密封部1-6-1,所述第一固定底板1-8和第二底板1-6通过一旋转部件1-10连接 成整体。所述壳体包括高强度的玻璃钢外壳1-1W及用于固定玻璃钢外壳1-1的不诱钢套1-3;天线底座1-7的中空部设有通过电缆与发射机3或接收机4连接的电缆接头1-5;天线体1-2上设有长度可W调节的调节杆1-9,所述天线体上设有多个限位板1-11。具体地,其中的旋 转部件1-10优选为转轴结构,包括设于第二底板1-6上的转轴1-10-1、对应设于第一固定底 板1-8上的转轴盖板1-10-2。
[0043] 具体地,图3a是本发明中的高强度发射天线体示意图,图中的高强度的玻璃钢外 壳1-1、为了抗盐雾、抗潮湿、抗霉菌、抗紫外线,玻璃钢外壳是全密封的。图3a中的1-2是天 线的福射体,它由一根。12的紫铜管连接而成。图中的1-3是L316不绣钢管套,它上面和玻 璃钢外壳连成一个整体,下面和机座通过密封圈连接,它的作用是使天线体和机座紧紧地 连为一个整体,调试完后用环氧树脂胶密封,可W抵抗12-16级台风的吹摇,图中的1-4为一 个法兰密封圈,起到连接和密封天线体的作用,图中的1-5为发射信号输入电缆连接器,通 过它把发射机的输出信号和天线体连接起来,图中的1-7为加固的机座,1-6为方便架设的 带密封圈的底板,图中的1-6和1-7组合起来,使整个天线体成为一个密封体,由于第二底板 1-6相对于第一底板1-8可通过转轴转动,在架设天线时,可W先将天线固定于第二底板1-6 上,再将第二底板1-6旋转直至与第一底板1-8固定,使得天线的架设更加容易。图中的第一 底板1-8是天线的安装底板,它通过螺栓和大地紧紧连在一起。图中的1-9是天线的可调节 部位。调节杆1-9的详细结构请参阅图3c所示,限位板1-11的结构请参阅图3d所示,其中,调 节杆1-9包括与天线体1-2连接的铜丝杆1-9-1W及配合设于铜丝杆1-9-1上的锁紧螺母1-9-2;调节杆1-9上设有多个限位板1-11。
[0044] 请参阅图4所示,所述交叉环接收天线体2包含高强度的玻璃钢外壳2-1、交叉环 接收天线体2-2、单极子天线连接头2-3、环天线支架2-4、带密封圈的侣合金底板2-5、 天线体托架2-6、连接天线输出的连接头2-7和环接收天线电路板2--8。发射和接收电缆 通过底部的基座分别和发射机、接收机相连,发射机装在一个3U的机箱内,接收机和嵌入式 工控机也装在一个3U的机箱内,接收机和发射机采用降耗设计,系统能耗控制在300瓦W 内,在没有市电的海岛上,可W采用太阳能、风能互补供电的方式供电。
[0045] 图4是本发明提供的全密封接收天线体结构示意图,图中的2-1是高强度的玻璃钢 外壳,它的作用是保护内部的环天线体,图中的2-2是交叉环接收天线体,由于他们是正交 放置,他和图中的2-3单极子天线组合后构成一个定向天线,它的方向函数为1,

图中的2-4是环天线的支架,起到固定环天线的作用。图中的2-5为侣合金底板, , 它和图中的2-1构成一个全密封的整体,图中的2-6为一个托架,他和接收天线的支杆相连 接,图中的2-7为电缆连接头,图中的2-8是多频段、双频接收天线电路板,它把接收天线收 到的信号送到接收机的输入端。
[0046] 所述接收天线体2-8的具体电路如图5,它是一个多频段、可W双频工作的调谐放 大电路。它的输入是空中的电磁波,输出和接收机的输入端相连,它的12 V电源是用来调频 段的,开关是用来切换双频工作的
[0047] 请参阅图5所示,交叉环接收天线体2具有能够提供多频段并具有双频接收功能的 天线体电路板2-8,所述天线体电路板2-8集成有依次连接的多频段控制电压形成电路2-8-1、双频切换控制电路2-8-2、调谐选频电路2-8-3、阻抗匹配电路2-8-4和放大输出电路2-8- 5。图5是本发明提供的多频段、双频接收的天线体电路板2-8的电路图,其中,多频段控制电 压形成电路2-8-1由3口3、1?口4、〔32、〔33、1?22、1?23组成;双频切换控制电路2-8-2由开关1(1、 C34、R24组成;调谐选频电路2-8-3由1^6、1^7、05、06、1^8组成;阻抗匹配电路2-8-4由1^8、1^9、 C35组成;放大输出电路2-8-5由1116、〔36、1?25组成。
[0048] 图6是本发明提供的IOOW发射机的框图;所述IOOW发射机3有3个输入信号,一个输 出信号;3个输入信号的一路来自接收机里的频率合成器的RF信号和来自系统控制器的TP 控制信号,还有一路来自嵌入式计算机,输出信号连接高强度全密封的发射天线1; 100瓦发 射机结构包括增益控制电路3-1、线性并联推挽放大电路3-2、滤波器电路3-3,控制电路 3-4;所述增益控制电路3-1包含二个输入端口,其中一路来自系统接收机送出的射频输 出RF,另一输入来自嵌入式计算机送出的AGC控制信号,该增益控制电路的输出端口与线性 并联推挽放大电路3-2的输入端口相联;所述线性并联推挽放大电路3-2有5个输入端口 和1个输出端口,一个来自48V的电源输入口,一个来自AGC电路的信号输入口,3个控制端口 A、 B、C分别来自控制形成电路,它的输出端口连接滤波器3 - 3;滤波器3 - 3有一个输入口, 一个输出口,输入口来自电路3-2,输出口连接高强度全密封的发射天线1;所述控制电路 3-4有2个输入端口和S个输出端口,2个输入端口中的一个是24V的电源口,另一个是来自 接收机产生的TP脉冲信号,3个输出信号A、B、C用于连接线性并联推挽放大电路3-2中的A、 B、 C的3个点,用于控制各功率放大器件的加电或断电;
[0049] 所述IOOW发射机包括AGC电路3-1、并推电路3-2、滤波器电路3-3、控制电路3-4、天 线3-5。图中的3-1有2个输入,1个输出,其中AGC输入与嵌入式计算机输出的增益控制信号 AG讨目连,另一个输入RF与接收机输出的RF相连,该电路3-1的输出与并推线性放大电路3-2 的输入相连。图中的3-2有4个输入,其中一路和图中的3-1的输出相连,另外3路和控制电路 3-4相连,他有一个输出,它和滤波器电路3-3的输入相连。图中的3-3为滤波器电路,它有1 个输入,1个输出,输入来自图中的3-2,输出和图中的3-5天线电路相连。图中的3-4为控制 电路,它有1个输入信号,3个输出信号,输入信号来自雷达接收机的TP脉冲输出,输出信号 分别和并推线性放大电路的S个控制点A点、B点、和C点相连。图中的3-5为天线,也就是和 图3中的1-5相连。
[0050] 图7是本发明提供的100瓦发射机AGC控制电路图,AGC电路由3个PIN管D1-D3及其 相应的附属电路构成,C5为滤波电容,Cl、C2、C3、C4等为禪合电容,雷达接收机送过来的射 频脉冲RF信号经过Cl,然后连接到由D1-D3组成的AGC电路的输入端,而AGC控制电压通过 Rl、R2、R3、M加到AGC电路的控制输入端;当控制电压变化时,3个二级管的电阻跟着变化, 从而使RF信号输出也跟着变化,W达到增益控制的目的;<
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