专利名称：雷达液位仪分程处理电路装置的制作方法
技术领域：
一种涉及一切近距离测距雷达的装置，尤其是指一种雷达液位仪分程处理电路装置，在国际专利分类表中应分为G01S小类。
众所周知，雷达液位仪属于近距离测距雷达。近距离测距雷达不可避免的是要遇到雷达自身微波通道不连续的地方，例如微带线与同轴线转接处、同轴线到波导转接处、波导到喇叭转接处以及喇叭端面都会产生驻波反射，即使驻波系数调得很小，其反射能量比起空间障碍物反射回的能量来要远远大得多，因此必须对雷达自身的反射进行深度抑制，否则会造成接收通道的饱和而失去对弱信号的检测能力，但是对反射信号进行深度抑制的同时，近距离信号也会受到一定程度的抑制，为了弥补近程信号的抑制，目前国外采用的办法是加大天线口径，即针对不同的最远距离采用不同增益的天线，例如当要求看30米距离时，天线口径达450mm。因此天线的尺寸和重量大了些，当然近距离测距雷达不可避免的也要笨重一些。
为了解决雷达液位仪测量近程和远程之间的矛盾，在雷达液位仪中采用了分程处理电路装置，其目的是使用小口径的天线既能看近距离又能看30米的远距离。
实现上述目的的技术方案如下所述分程处理电路装置包括近程、中程、远程三个量程部分。所述的近程、中程、远程三个量程部分各附有对应的截止频率的高通滤波器。所述的近程、中程、远程三个量程的滤波放大部分分别由U1:A、U1:B和U2:A；U2:B和U3:A；U3:B和U4:A构成。所述分程处理电路装置有一个开关电路。所述的近程滤波放大部分U1:A、U1:B和U2:A的输出接开关电路的12脚，中程滤波放大部分U2:B和U3:A的输出接开关电路的14脚，远程滤波放大部分U3:B和U4:A的输出接开关电路的9脚；受A1-3脚和A2-4脚控制的输出端-10脚的输出分别是当A1、A2为低电平时，开关电路输出近程信号；当A1为高电平、A2为低电平时，开关电路输出中程信号；当A2为高电平时，开关电路输出远程信号。所述的开关电路的型号为AD7512D。近程滤波采用4阶，截止频率为2KHz的巴特沃斯高通滤波器；中程和远程滤波采用2阶，截止频率分别为7.5KHz和15KHz的巴特沃斯高通滤波器。中程的雷达自身反射的抑制部分为近程和中程的滤波器，远程的雷达自身反射的抑制部分为近程、中程和远程的三个滤波器。量程由近程转中程时转换设置在3.6米，量程由中程转近程时转换设置在3.4米，量程由中程转远程时转换设置在15.1米，量程由远程转中程时转换设置在14.9米。
以下结合附图和实施例对雷达液位仪分程处理电路装置进一步说明，其中
图1为液位仪微波部分及前级电路方框图。
图2为雷达液位仪分程处理电路装置在雷达液位仪中的相对位置图。其中所示出的雷达液位仪分程处理电路装置是以电路方框图的形式公开的。
图3为雷达液位仪分程处理电路装置的具体电路结构图。
在图1中，A表示定向偶合器，B表示环行器，C表示微带线，D表示同轴线，E表示喇叭天线，F表示波导。在图1中有助于理解近距离测距雷达不可避免的是要遇到雷达自身微波通道不连续的地方，例如微带线与同轴线转接处、同轴线到波导转接处、波导到喇叭转接处以及喇叭端面都会产生驻波反射的情况。从图2可以看到雷达液位仪分程处理电路装置在雷达液位仪中的相对位置。大方框中的FCC表示分程处理电路，KG表示控制开关。最重要的是附图3，该图示出了雷达液位仪分程处理电路装置的具体电路结构图。如图3所示，其量程分为近程、中程、远程，每个量程采用不同截止频率的高通滤波器，量程的分段可以根据具体情况灵活设置，滤波器的截止频率可随之进行相应调整。可以将近程和中程分段设置在3.5米，中程和远程分段设置在15米。图3中，U1:A、U1:B和U2:A；U2:B和U3:A；U3:B和U4:A分别构成近程、中程和远程滤波放大，它们的输出分别接开关电路AD7512D的12脚、14脚和9脚，而开关电路的输出(10脚)受A1(3脚)和A2(4脚)的控制，当A1、A2为低电平时，开关电路输出近程信号；当A1为高电平、A2为低电平时，开关电路输出中程信号；当A2为高电平时，开关电路输出远程信号。近程滤波采用4阶，截止频率为2KHz的巴特沃斯高通滤波器；中程和远程滤波采用2阶，截止频率分别为7.5KHz和15KHz的巴特沃斯高通滤波器。从图3还可以看出，中程的雷达自身反射的抑制部分为近程和中程的滤波器同时起作用，远程的雷达自身反射的抑制部分为近程、中程和远程的三个滤波器共同作用。随着量程的改变抑制越来越深，具体应用中，量程的转换是在一个区间进行的，量程由近程转中程时转换设置在3.6米，量程由中程转近程时转换设置在3.4米，量程由中程转远程时转换设置在15.1米，量程由远程转中程时转换设置在14.9米。
雷达液位仪分程处理电路装置的优点是非常明显的。当雷达处于近程时，只考虑把属于近程的范围看好，而不考虑中程和远程是否看好，此时由于近程信号相对于中、远程信号要强，因此对雷达自身的反射抑制要求相对较低，对所需观测的近程信号不会带来损失；同样，在远程时，只考虑把属于远程的距离看好，而不考虑近程和中程是否能看好，由于远程回波信号弱，可以对雷达自身的反射进行深度抑制，以保证远程弱信号的可靠检测。如果不采取分程处理，就得在考虑看好远程回波时，还要考虑近程能看好，而要看好远程就必须深度抑制雷达自身的反射，这对近程信号将带来影响，故只好加大天线增益来弥补近程信号的损失，而分程处理后就彻底解决了检测近程和远程的矛盾。采取雷达液位仪分程处理电路装置，使天线的尺寸大为降低，雷达液位仪的尺寸也随之降低；天线尺寸的降低，随之也降低了天线造价和天线的重量，给安装和运输带来极大的方便；该雷达液位仪分程处理电路装置的另外优点是工作稳定、性能可靠、寿命长。
权利要求1．一种雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于所述分程处理电路装置包括近程、中程、远程三个量程部分。
2．根据权利要求1所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于所述的近程、中程、远程三个量程部分各附有对应的截止频率的高通滤波器。
3．根据权利要求1所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于所述的近程、中程、远程三个量程的滤波放大部分分别由U1:A、U1:B和U2:A；U2:B和U3:A；U3:B和U4:A构成。
4．根据权利要求1所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于所述分程处理电路装置有一个开关电路。
5．根据权利要求1、3、4所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于所述的近程滤波放大部分U1:A、U1:B和U2:A的输出接开关电路的12脚，中程滤波放大部分U2:B和U3:A的输出接开关电路的14脚，远程滤波放大部分U3:B和U4:A的输出接开关电路的9脚；受A1-3脚和A2-4脚控制的输出端-10脚的输出分别是当A1、A2为低电平时，开关电路输出近程信号；当A1为高电平、A2为低电平时，开关电路输出中程信号；当A2为高电平时，开关电路输出远程信号。
6．根据权利要求4所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于所述的开关电路的型号为AD7512D。
7．根据权利要求3所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于近程滤波采用4阶，截止频率为2KHz的巴特沃斯高通滤波器；中程和远程滤波采用2阶，截止频率分别为7.5KHz和15KHz的巴特沃斯高通滤波器。
8．根据权利要求1所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于中程的雷达自身反射的抑制部分为近程和中程的滤波器，远程的雷达自身反射的抑制部分为近程、中程和远程的三个滤波器。
9．根据权利要求1所述的雷达液位仪分程处理电路装置，其特征在于量程由近程转中程时转换设置在3.6米，量程由中程转近程时转换设置在3.4米，量程由中程转远程时转换设置在15.1米，量程由远程转中程时转换设置在14.9米。
专利摘要一种雷达液位仪分程处理电路装置,所述分程处理电路装置包括近程、中程、远程三个量程部分。所述的近程、中程、远程三个量程部分各附有对应的截止频率的高通滤波器。所述的近程、中程、远程三个量程的滤波放大部分分别由U1:A、U1:B和U2:A;U2:B和U3:A;U3:B和U4:A构成。所述分程处理电路装置还有一个开关电路。该装置的优点是:使天线的尺寸大为降低,天线尺寸的降低,随之也降低了天线造价和天线的重量,给安装和运输带来极大的方便;该装置的另外优点是:工作稳定、性能可靠、寿命长。
文档编号G01S13/08GK2449244SQ00267568
公开日2001年9月19日 申请日期2000年12月25日 优先权日2000年12月25日
发明者阳泽彬 申请人:中国航空工业第六○七研究所