一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)。其目的是為了提供一種體積小、便于攜帶、自動(dòng)化程度高的探空信號(hào)接收系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括探空氣球、云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)、探空儀、手動(dòng)控制器、智能控制器和計(jì)算機(jī)，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部的天線通過(guò)電纜與探空儀的接收端連接，探空儀的輸出端通過(guò)電纜與天線放大器的輸入端連接，天線放大器的輸出端通過(guò)電纜與L波段接收機(jī)的輸入端連接，L波段接收機(jī)的輸出端通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)連接。云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)編碼信號(hào)與智能控制器連接，智能控制器通過(guò)電路與手動(dòng)控制器連接，手動(dòng)控制器通過(guò)電路與云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)裝置連接，智能控制器也通過(guò)電路與云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)裝置連接。
【專利說(shuō)明】一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣象探空系統(tǒng)，特別是涉及一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高空氣象探測(cè)是大氣綜合探測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，主要探測(cè)高空大氣的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向和風(fēng)速，探空信號(hào)系統(tǒng)不僅可以用于大氣氣象特征分析，還可用于氣象分析預(yù)報(bào)及其他應(yīng)急保障服務(wù)。
[0003]然而現(xiàn)階段的探空信號(hào)接收系統(tǒng)，一方面由于普遍存在動(dòng)態(tài)范圍小、性噪比差、幅相平衡性差、零點(diǎn)漂移大等缺點(diǎn)，已不能滿足系統(tǒng)更高的要求。另一方面系統(tǒng)體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動(dòng)化程度低，很難對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。而且傳統(tǒng)探空信號(hào)接收系統(tǒng)的接收機(jī)大多采用一種帶寬，在硬件設(shè)備不變的條件下，探空信號(hào)的準(zhǔn)確性差、探測(cè)距離較短。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種體積小、便于攜帶、自動(dòng)化程度高的探空信號(hào)接收系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，包括探空氣球、云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)和計(jì)算機(jī)，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下部安裝有支架，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部與天線連接，天線放大器的輸出端通過(guò)電纜與L波段接收機(jī)的輸入端連接，L波段接收機(jī)的輸出端通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)連接，其特征在于:還包括第一探空儀、第二探空儀和手動(dòng)控制器，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部的天線通過(guò)電纜分別與第一探空儀和第二探空儀的接收端連接，第一探空儀和第二探空儀的輸出端通過(guò)電纜與天線放大器的輸入端連接，第一探空儀內(nèi)部設(shè)置有低通濾波器，第二探空儀內(nèi)部設(shè)置有帶通濾波器，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)無(wú)線脈沖信號(hào)與手動(dòng)控制器連接，手動(dòng)控制器通過(guò)電路與云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)裝置連接。
[0006]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其中所述云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括云臺(tái)主體、第一法蘭盤、第二法蘭盤、云臺(tái)高低角支架、角度編碼器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，云臺(tái)主體內(nèi)部設(shè)置有空腔，云臺(tái)主體底端與第一法蘭盤頂端連接，第一法蘭盤底端與第二法蘭盤的頂端連接，第二法蘭盤的底端安裝在支架上，云臺(tái)主體頂部設(shè)置有云臺(tái)高低角支架，云臺(tái)高低角支架與云臺(tái)主體空腔內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，云臺(tái)高低角支架上部安裝有天線，云臺(tái)主體內(nèi)部的空腔中設(shè)置有角度編碼器和角度驅(qū)動(dòng)電機(jī)，角度編碼器和角度驅(qū)動(dòng)電機(jī)都與云臺(tái)主體內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0007]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其中所述探空信號(hào)接收系統(tǒng)，還包括智能控制器，智能控制器通過(guò)無(wú)線脈沖信號(hào)與云臺(tái)主體內(nèi)部的角度編碼器連接，智能控制器還通過(guò)電路與云臺(tái)主體內(nèi)部的角度驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。
[0008]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其中所述云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下部的支架為可折疊的金屬三角支架，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部的天線為不銹鋼材質(zhì)的拋物面天線。
[0009]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其中所述天線放大器為一臺(tái)低噪聲放大器，工作電壓為12V。
[0010]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其中所述第一探空儀和第二探空儀分別為WRS80-1A探空儀和GZZ-8A探空儀。
[0011]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其中所述L波段接收機(jī)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接的串口為RS232串口。
[0012]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:本實(shí)用新型體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便，能夠滿足遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)囊?。采用WRS80-1A和GZZ-8A兩種型號(hào)的探空儀，相對(duì)應(yīng)的在L波段接收機(jī)中設(shè)置有兩種不同的帶寬，在硬件設(shè)備不變的條件下，使要求帶寬小的探空儀可得到更高的信噪比和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。本系統(tǒng)中還采用手動(dòng)控制器和智能控制器相結(jié)合的方式，對(duì)拋物面天線的角度進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度大大提高。
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)中云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，為本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，包括探空氣球、云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)、探空儀、手動(dòng)控制器、智能控制器和計(jì)算機(jī)。
[0017]如圖2所示，為實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)中云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖，包括云臺(tái)主體1、第一法蘭盤2、第二法蘭盤3、三角支架4、天線6、云臺(tái)高低角支架5、角度編碼器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。圓柱形云臺(tái)主體I內(nèi)部設(shè)置有空腔，云臺(tái)主體I底端與第一法蘭盤2頂端連接，第一法蘭盤2底端與第二法蘭盤3的頂端連接,第一法蘭盤2與第二法蘭盤3之間通過(guò)四個(gè)螺釘加固。第二法蘭盤3的底端安裝在可折疊的金屬三角支架4上，并通過(guò)螺栓加固。云臺(tái)主體I頂部設(shè)置有云臺(tái)高低角支架5，云臺(tái)高低角支架5與云臺(tái)主體I空腔內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，云臺(tái)高低角支架5上部安裝有拋物面天線6，并通過(guò)四個(gè)螺釘加固，拋物面天線6為不銹鋼材質(zhì)。云臺(tái)主體I內(nèi)部的空腔中設(shè)置有高低角編碼器、方位角編碼器、高低角驅(qū)動(dòng)電機(jī)和方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)，高低角編碼器、方位角編碼器、高低角驅(qū)動(dòng)電機(jī)和方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)都與云臺(tái)主體內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0018]天線放大器為一臺(tái)低噪聲放大器，可將微弱的信號(hào)放大，天線放大器的工作電壓為 12V。
[0019]探空儀，包括WRS80-1A探空儀和GZZ-8A探空儀，WRS80-1A探空儀采用電容式PTU傳感器，WRS80-1A探空儀內(nèi)部設(shè)置有八階低通濾波器?？傻玫綔囟?、壓力、濕度不同的頻率的信號(hào)，WRS80-1A探空儀的頻譜寬度為小于200KHz，因而要求接收機(jī)的中頻帶寬為300KHz。GZZ-8A探空儀采用電阻式PTU傳感器，GZZ-8A探空儀內(nèi)部設(shè)置有多級(jí)有源帶通濾波器。GZZ-8A探空儀的頻譜寬度為800KHz，因而要求接收機(jī)的中頻帶寬為1MHz。
[0020]云臺(tái)主體I內(nèi)部空腔中的高低角編碼器和方位角編碼器通過(guò)編碼信號(hào)分別與高低角智能控制器和方位角智能控制器連接，高低角智能控制器和方位角智能控制器又通過(guò)電路分別與高低角手動(dòng)控制器和方位角手動(dòng)控制器連接，高低角手動(dòng)控制器和方位角手動(dòng)控制器分別控制云臺(tái)主體I內(nèi)部空腔中的高低角驅(qū)動(dòng)電機(jī)和方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)。高低角智能控制器和方位角智能控制器也能夠通過(guò)電路直接對(duì)高低角驅(qū)動(dòng)電機(jī)和方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制。云臺(tái)主體I上部的拋物面天線6通過(guò)電纜與探空儀接收端連接，探空儀輸出端通過(guò)電纜與天線放大器的輸入端連接，天線放大器的輸出端通過(guò)高頻電纜與L波段接收機(jī)的輸入端連接，L波段接收機(jī)的輸出端通過(guò)RS232串口與計(jì)算機(jī)連接。
[0021]本實(shí)用新型的工作過(guò)程為:接通電源后，云臺(tái)主體I內(nèi)部空腔中的高低角編碼器和方位角編碼器將所獲得的高低角度和方位角度分別傳送給智能控制器和手動(dòng)控制器，并在智能控制器和手動(dòng)控制器上顯示具體數(shù)值，此時(shí)可以通過(guò)操作高低角手動(dòng)控制器和方位角手動(dòng)控制器，使高低角驅(qū)動(dòng)電機(jī)和方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行工作，調(diào)整拋物面天線6的角度。對(duì)拋物面天線6的角度進(jìn)行調(diào)整，還可以在高低角智能控制器和方位角智能控制器上設(shè)定角度值，通過(guò)高低角智能控制器和方位角智能控制器自動(dòng)控制高低角驅(qū)動(dòng)電機(jī)和方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行工作。探空儀接收到探空氣球發(fā)送的信號(hào)后，將信號(hào)傳輸給天線放大器，天線放大器將微弱的信號(hào)放大后，通過(guò)高頻電纜將信號(hào)傳輸給L波段接收機(jī)，L波段接收機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、變換和處理，將編碼信號(hào)轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號(hào)，最后通過(guò)串口傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)所得數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理分析。
[0022]本實(shí)用新型一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便，能夠滿足遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)囊?。采用WRS80-1A和GZZ-8A兩種型號(hào)的探空儀，相對(duì)應(yīng)的在L波段接收機(jī)中設(shè)置有兩種不同的帶寬，在硬件設(shè)備不變的條件下，使要求帶寬小的探空儀可得到更高的信噪比和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。本系統(tǒng)中還采用手動(dòng)控制器和智能控制器相結(jié)合的方式，對(duì)拋物面天線6的角度進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度大大提高。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，包括探空氣球、云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)和計(jì)算機(jī)，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下部安裝有支架(4),云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部與天線(6)連接,天線放大器的輸出端通過(guò)電纜與L波段接收機(jī)的輸入端連接，L波段接收機(jī)的輸出端通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)連接，其特征在于:還包括第一探空儀、第二探空儀和手動(dòng)控制器，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部的天線通過(guò)電纜分別與第一探空儀和第二探空儀的接收端連接，第一探空儀和第二探空儀的輸出端通過(guò)電纜與天線放大器的輸入端連接，第一探空儀內(nèi)部設(shè)置有低通濾波器，第二探空儀內(nèi)部設(shè)置有帶通濾波器，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)無(wú)線脈沖信號(hào)與手動(dòng)控制器連接，手動(dòng)控制器通過(guò)電路與云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于:所述云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括云臺(tái)主體(I)、第一法蘭盤(2)、第二法蘭盤(3)、云臺(tái)高低角支架(5)、角度編碼器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，云臺(tái)主體(I)內(nèi)部設(shè)置有空腔，云臺(tái)主體(I)底端與第一法蘭盤(2)頂端連接，第一法蘭盤(2)底端與第二法蘭盤(3)的頂端連接，第二法蘭盤(3)的底端安裝在支架(4)上，云臺(tái)主體(I)頂部設(shè)置有云臺(tái)高低角支架(5)，云臺(tái)高低角支架(5)與云臺(tái)主體(I)空腔內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，云臺(tái)高低角支架(5)上部安裝有天線(6)，云臺(tái)主體(I)內(nèi)部的空腔中設(shè)置有角度編碼器和角度驅(qū)動(dòng)電機(jī)，角度編碼器和角度驅(qū)動(dòng)電機(jī)都與云臺(tái)主體內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于:所述探空信號(hào)接收系統(tǒng)，還包括智能控制器，智能控制器通過(guò)無(wú)線脈沖信號(hào)與云臺(tái)主體(I)內(nèi)部的角度編碼器連接，智能控制器還通過(guò)電路與云臺(tái)主體(I)內(nèi)部的角度驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于:所述云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下部的支架(4)為可折疊的金屬三角支架(4)，云臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部的天線(6)為不銹鋼材質(zhì)的拋物面天線(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于:所述天線放大器為一臺(tái)低噪聲放大器，工作電壓為12V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于:所述第一探空儀和第二探空儀分別為WRS80-1A探空儀和GZZ-8A探空儀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于:所述L波段接收機(jī)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接的串口為RS232串口。
【文檔編號(hào)】H04B1/16GK203691384SQ201320881504
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】諶莉, 嚴(yán)輝 申請(qǐng)人:北京維天信氣象設(shè)備有限公司