电磁环境监测系统的制作方法

本技术涉及电磁监测，尤其涉及一种电磁环境监测系统。

背景技术：

1、随着民航业的快速发展，机场的飞行任务量和飞机起落架次日益增加。机场区域分布着引导和监视飞机起飞、滑行、着陆的各种通信、导航、监视设备。同时，机场区域还运行有各种特种车辆、飞机的滑行，以及新机库的修建等，这些都有可能直接影响机场区域的电磁环境，尤其是机场仪表着陆系统(instrument landing system，ils)的信号和航向道、下滑道等。而机场电磁环境的稳定与安全直接关乎生命财产安全，因此，对于机场电磁环境的监测尤为重要。

2、目前机场电磁环境监测的手段大多仍是依赖于人工进行，例如人工携带天线和频谱仪、滤波器、衰减器和放大器等设备去现场进行监测。然而，由于机场区域被划分了多种不同工作区域，各工作区域电磁环境的要求频率和限值均不同，使得各工作区域的测试频段则不同。因而，在监测时由于频段不同则需对所配备的不同天线进行人工更换。并且，在监测时还往往根据监测需要需不断调整天线方向，在调整后又需重新进行布置监测环境等操作，导致监测进度慢、效率低且监测到的数据不稳定。再者，由于每个区域的监测频段和限值不同，使得不同监测频段下的监测到的天线口面处的场强、接收机灵敏度和系统增益等参数不同，因而，在得到监测数据的后续评估中还需要逐个计算，工作量巨大。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种电磁环境监测系统，用于解决现有的机场电磁环境监测手段需依赖人工手动监测导致监测流程繁杂且监测效率低下、监测数据不稳定以及监测到的数据计算量大的技术问题。

2、第一方面，本实用新型提供一种电磁环境监测系统，包括：监测天线、频谱仪、上位机以及控制单元和转动装置；所述上位机分别与所述频谱仪和所述控制单元连接，所述频谱仪与所述监测天线连接，所述控制单元与所述转动装置连接，所述转动装置与所述监测天线连接；

3、所述控制单元用于响应所述上位机下发的监测指令控制所述转动装置转动以带动对所述监测天线的转动控制操作；

4、所述监测天线用于采集待监测区域的第一电磁信号，所述频谱仪用于对所述第一电磁信号进行预处理得到第二电磁信号；

5、所述上位机用于读取所述第二电磁信号，以输出所述第二电磁信号对应的电磁环境数据。

6、在一种可能的设计中，所述控制单元，包括：单片机控制器、电机驱动器、编码器以及步进电机；所述单片机控制器与所述电机驱动器连接，所述电机驱动器与所述步进电机连接，所述编码器分别与所述单片机控制器和所述步进电机连接；

7、所述编码器用于下发所述步进电机的相对旋转角度至所述单片机控制器；

8、所述单片机控制器用于根据所述相对旋转角生成控制指令，并发送所述控制指令至所述电机驱动器以驱动所述步进电机转动，所述步进电机转动实现对所述转动装置的转动控制。

9、在一种可能的设计中，所述控制单元，还包括：分别与所述单片机控制器连接的电源模块和gps模块；

10、所述电源模块用于为所述控制单元供电；所述gps模块用于向所述单片机控制器发送采集到的gps信号。

11、在一种可能的设计中，所述转动装置，包括：主动齿轮、gps连接杆、从动齿轮、同轴支撑轴承以及支撑结构；

12、所述同轴支撑轴承与所述主动齿轮、所述从动齿轮以及所述gps连接杆同轴心连接，所述步进电机的输出端与所述主动齿轮和所述同轴支撑轴承连接；

13、所述支撑结构设置有凹槽，所述gps连接杆的一端嵌套在所述凹槽，所述监测天线架设于所述gps连接杆的另一端。

14、在一种可能的设计中，所述监测天线包括鞭状天线、对数周期天线以及喇叭天线。

15、在一种可能的设计中，所述电磁环境监测系统，还包括：显示屏；

16、所述显示屏与所述上位机连接，用于显示所述电磁环境数据。

17、在一种可能的设计中，所述频谱仪还包括信号调理单元；

18、所述信号调理单元用于对所述第一电磁信号进行干扰信号的滤除以及信号放大。

19、在一种可能的设计中，所述步进电机为60型步进电机，所述编码器为增量式光电旋转编码器。

20、在一种可能的设计中，所述gps模块包括接收机和gps天线。

21、在一种可能的设计中，所述待监测区域包括机场区域。

22、本实用新型提供一种电磁环境监测系统，包括监测天线、频谱仪、上位机以及控制单元和转动装置。其中，上位机分别与频谱仪和控制单元连接，频谱仪与监测天线连接，控制单元与转动装置连接，转动装置与监测天线连接。控制单元可以响应上位机下发的监测指令控制转动装置转动以带动对监测天线的转动控制操作，实现对监测天线的自动调整，无需人为更换监测天线以及根据待监测区域的不同人为调整及布置监测环境。监测天线用于采集待监测区域的第一电磁信号，频谱仪用于对第一电磁信号进行预处理得到第二电磁信号，上位机读取第二电磁信号，输出第二电磁信号对应的电磁环境数据，从而通过该电磁环境监测系统实现对待监测区域的电磁环境的自动智能化监测，简化监测流程，提升监测效率，保障监测数据的稳定并减少监测数据的计算量。

技术特征：

1.一种电磁环境监测系统，其特征在于，包括：监测天线、频谱仪、上位机以及控制单元和转动装置；所述上位机分别与所述频谱仪和所述控制单元连接，所述频谱仪与所述监测天线连接，所述控制单元与所述转动装置连接，所述转动装置与所述监测天线连接；

2.根据权利要求1所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述控制单元，包括：单片机控制器、电机驱动器、编码器以及步进电机；所述单片机控制器与所述电机驱动器连接，所述电机驱动器与所述步进电机连接，所述编码器分别与所述单片机控制器和所述步进电机连接；

3.根据权利要求2所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述控制单元，还包括：分别与所述单片机控制器连接的电源模块和gps模块；

4.根据权利要求2所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述转动装置，包括：主动齿轮、gps连接杆、从动齿轮、同轴支撑轴承以及支撑结构；

5.根据权利要求1-4任一项所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述监测天线包括鞭状天线、对数周期天线以及喇叭天线。

6.根据权利要求5所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述电磁环境监测系统，还包括：显示屏；

7.根据权利要求6所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述频谱仪还包括信号调理单元；

8.根据权利要求2所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述步进电机为60型步进电机，所述编码器为增量式光电旋转编码器。

9.根据权利要求3所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述gps模块包括接收机和gps天线。

10.根据权利要求1所述的电磁环境监测系统，其特征在于，所述待监测区域包括机场区域。

技术总结
本技术提供一种电磁环境监测系统，包括监测天线、频谱仪、上位机以及控制单元和转动装置。上位机分别与频谱仪和控制单元连接，频谱仪与监测天线连接，控制单元与转动装置连接，转动装置与监测天线连接。控制单元响应上位机下发的监测指令控制转动装置转动以带动对监测天线的转动控制操作，实现对监测天线的自动调整，无需人为更换监测天线以及由于待监测区域不同人为调整及布置监测环境。频谱仪对监测天线采集的待监测区域的第一电磁信号预处理得到第二电磁信号，上位机读取第二电磁信号输出对应的电磁环境数据，实现对待监测区域电磁环境自动智能化监测，简化监测流程，提升监测效率，保障监测数据的稳定并减少监测数据的计算量。

技术研发人员：杭一帆,钟志刚,吕威
受保护的技术使用者：中国联合网络通信集团有限公司
技术研发日：20230626
技术公布日：2024/1/15