本發(fā)明涉及無(wú)線電監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電磁兼容良好的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)。
背景技術(shù):
監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)是無(wú)線電管理部門的執(zhí)行頻譜管理、干擾信號(hào)排查等任務(wù)的重要監(jiān)測(cè)工具。目前常見(jiàn)的設(shè)備形式包括固定式、車載式和手持式,固定式設(shè)備通常建設(shè)在較大的鐵塔上,監(jiān)測(cè)范圍有限,設(shè)備昂貴維護(hù)成本較高;車載式設(shè)備雖然擴(kuò)大了移動(dòng)范圍,但是在多建筑物的復(fù)雜城市環(huán)境會(huì)降低監(jiān)測(cè)測(cè)向的虛警門限,而且在山林等復(fù)雜地形,機(jī)動(dòng)車輛難以通過(guò),存在監(jiān)測(cè)盲區(qū);手持式設(shè)備通常性能較低,單次監(jiān)測(cè)測(cè)向時(shí)間長(zhǎng)、精度低,監(jiān)測(cè)突發(fā)信號(hào)較為困難。而且,現(xiàn)有的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備中含有多種電器元件,不同電器元件之間存在電磁兼容的問(wèn)題,如果不能很好的解決電器元件之間的電磁兼容問(wèn)題,會(huì)對(duì)無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備的監(jiān)測(cè)精度造成較大影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種電磁兼容良好的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng),具有良好的電磁兼容性能。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:電磁兼容良好的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng),包括掛載于飛行器上的監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)、設(shè)置在監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)上的監(jiān)測(cè)測(cè)向天線和控制終端;監(jiān)測(cè)測(cè)向天線的輸出端與監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的輸入端通信連接,監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的輸出端與控制終端通信連接。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)包括機(jī)箱、機(jī)箱內(nèi)設(shè)有射頻接收模塊、中頻處理模塊和通信模塊,射頻接收模塊的輸入端與監(jiān)測(cè)測(cè)向天線的輸出端通過(guò)屏蔽型射頻電纜通信連接,射頻接收模塊的輸出端與中頻處理模塊的輸入端通信連接,中頻處理模塊的輸出端與通信模塊的輸入端通信連接,通信模塊還與控制終端通信連接。
所述機(jī)箱為鋁合金全密封式機(jī)箱。
所述機(jī)箱由多個(gè)面板組成,相鄰面板之間設(shè)有屏蔽橡膠條。
所述機(jī)箱上設(shè)有多個(gè)通信接口,通信接口中設(shè)有穿心電容。
所述機(jī)箱的一面板上設(shè)有散熱孔,散熱孔上設(shè)有屏蔽金屬網(wǎng)。
所述機(jī)箱上設(shè)有用于直流電源輸入口,直流電源輸入口中設(shè)有直流電源濾波器。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向天線為四元正交陣天線。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向天線包括30MHz-200MHz測(cè)向天線陣、200MHz-1000MHz測(cè)向天線陣、1000MHz-3000MHz測(cè)向天線陣和3GHz-8GHz監(jiān)測(cè)測(cè)向天線。
所述30MHz-200MHz測(cè)向天線陣由四根帶金屬反射盤的單極子天線組成,所述200MHz-1000MHz測(cè)向天線陣和1000MHz-3000MHz測(cè)向天線陣均由四根共用金屬反射盤的單極子天線組成。
所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)還包括電子羅盤和GPS設(shè)備,電子羅盤和與監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)通信連接,GPS設(shè)備與控制終端通信連接。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本申請(qǐng)中,監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的機(jī)箱采用鋁合金全封閉式設(shè)計(jì),機(jī)箱面板之間設(shè)置屏蔽橡膠條、散熱孔增加屏蔽金屬網(wǎng),所有射頻電纜、控制電纜均采用屏蔽電纜,能夠防止外部信號(hào)通過(guò)機(jī)箱傳入監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部;
(2)監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)采用直流供電方式,監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的直流電源輸入口增加直流電源濾波器,能夠防止電源串?dāng)_;
(3)監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的對(duì)外控制接口、數(shù)據(jù)接口增加穿心電容進(jìn)行二次濾波,能夠防止內(nèi)部信號(hào)泄露后被監(jiān)測(cè)測(cè)向天線接收到;
(4)監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)掛載于飛行器上,相較于傳統(tǒng)的固定式、車載式和手持式監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備,可以更準(zhǔn)確地掌握空中電磁環(huán)境情況,提高對(duì)復(fù)雜地理環(huán)境和復(fù)雜電磁環(huán)境的無(wú)線電監(jiān)測(cè)能力;而且,由于在高空,可以有效地避免地面起伏和高大建筑物對(duì)信號(hào)遮擋衰減的影響,大大減弱了復(fù)雜地貌環(huán)境造成的折射、繞射等改變傳播路徑的影響,可以有效地提高測(cè)向定位結(jié)果的準(zhǔn)確性,而且對(duì)超短波、微波信號(hào)的有效監(jiān)測(cè)范圍將隨升空平臺(tái)的升高而增大。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意框圖;
圖2為本發(fā)明中干涉儀測(cè)向天線陣的示意圖;
圖3為本發(fā)明中機(jī)腹下僅安裝天線安裝架的示意圖;
圖4為本發(fā)明中30MHz~200MHz測(cè)向天線陣的安裝示意圖;
圖5為本發(fā)明中200MHz-1000MHz測(cè)向天線陣和1000MHz-3000MHz測(cè)向天線陣的安裝示意圖;
圖中,1-第一偶極子天線,2-第二偶極子天線,3-第三偶極子天線,4-天線安裝架,5-第一金屬反射盤,6-單極子天線,7-第二金屬反射盤。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
如圖1所示,電磁兼容良好的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng),包括掛載于飛行器上的監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)、設(shè)置在監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)上的監(jiān)測(cè)測(cè)向天線和控制終端;監(jiān)測(cè)測(cè)向天線的輸出端與監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的輸入端通信連接,監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的輸出端與控制終端通信連接。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)包括機(jī)箱、機(jī)箱內(nèi)設(shè)有射頻接收模塊、中頻處理模塊和通信模塊,射頻接收模塊的輸入端與監(jiān)測(cè)測(cè)向天線的輸出端通過(guò)屏蔽型射頻電纜通信連接,射頻接收模塊的輸出端與中頻處理模塊的輸入端通信連接,中頻處理模塊的輸出端與通信模塊的輸入端通信連接,通信模塊還與控制終端通信連接。
所述機(jī)箱為鋁合金全密封式機(jī)箱,其尺寸為232mm×148mm×315mm;由于監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)設(shè)置于飛行器的行李艙內(nèi),機(jī)箱的尺寸保證監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)能夠進(jìn)入行李艙。在本實(shí)施例中飛行器采用美國(guó)產(chǎn)西銳SR-20小型固定翼飛機(jī),其行李艙門尺寸約為25cm×35cm;該機(jī)機(jī)腹較平坦,適合測(cè)向天線安裝,且對(duì)測(cè)向性能影響較??;在安裝監(jiān)測(cè)測(cè)向天線時(shí),可利用該飛機(jī)的腳踏板進(jìn)行安裝件改造,整個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)向天線的安裝及布線不破壞機(jī)體,飛機(jī)改裝工作量??;該機(jī)尾部有一能承重80kg行李艙,適合監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)和電源的安放。
所述機(jī)箱由多個(gè)面板組成,相鄰面板之間設(shè)有屏蔽橡膠條;所述機(jī)箱的一面板上設(shè)有散熱孔,散熱孔上設(shè)有屏蔽金屬網(wǎng);能夠防止外部信號(hào)通過(guò)機(jī)箱傳入監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)內(nèi)部。
所述機(jī)箱上設(shè)有多個(gè)通信接口(對(duì)外控制接口、數(shù)據(jù)接口等),通信接口中設(shè)有穿心電容。進(jìn)行二次濾波,能夠防止內(nèi)部信號(hào)泄露后被監(jiān)測(cè)測(cè)向天線接收到。
所述機(jī)箱上設(shè)有用于直流電源輸入口,直流電源輸入口中設(shè)有直流電源濾波器,能夠防止電源串?dāng)_。
進(jìn)一步的,監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)的機(jī)箱和監(jiān)測(cè)測(cè)向天線采用共地設(shè)計(jì),與飛行器上的電氣設(shè)備采用多點(diǎn)并聯(lián)接地方式,并在監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)和的接地和其他設(shè)備接地之間設(shè)置電磁屏蔽裝置,從而減小飛行器以及飛行器上的電氣設(shè)備的電磁輻射通過(guò)地線傳入到監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)內(nèi)。
所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)還包括獨(dú)立電源,獨(dú)立電源由鋰電池組、鋰電池充電器、保護(hù)板、電量檢測(cè)模塊、接插件及殼體組成;其中,鋰電池組、保護(hù)板和電量檢測(cè)模塊設(shè)置在殼體內(nèi)。鋰電池充電池用于接通市電為獨(dú)立電源中的鋰電池組進(jìn)行充電;保護(hù)板用于保護(hù)鋰電池組,防止其充電池時(shí)過(guò)壓;電量檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池組的剩余電量,當(dāng)鋰電池組的剩余電量低于閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警;插接件用于實(shí)現(xiàn)獨(dú)立電源與監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)、GP設(shè)備S和電子羅盤之間的電連接,從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立電源為監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)、GPS設(shè)備和電子羅盤供電。本實(shí)施例中,獨(dú)立電源為監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)、GPS設(shè)備、電子羅盤供電以及控制終端(比如筆記本電腦)進(jìn)行供電,而不采用設(shè)備的內(nèi)置電源。
獨(dú)立電源的殼體尺寸為320mm×200mm×315mm。獨(dú)立電源內(nèi)置的鋰電池組為DC24V40AH,總功率約為960W,按實(shí)際放電效率90%計(jì)算,可供監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)及筆記本電腦工作約=(960×0.9)/170=5小時(shí),可滿足單次監(jiān)測(cè)任務(wù)供電要求。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向天線為四元正交陣天線,采用干涉儀測(cè)向體制,能夠有效減輕重量、減小體積。之所以這樣設(shè)計(jì)是因?yàn)楦缮鎯x測(cè)向方式能將設(shè)備制造誤差和載體對(duì)測(cè)向的影響在地面測(cè)試中收進(jìn)存放天線陣響應(yīng)空間中,從而大大降低設(shè)備硬件制作難度,并最大限度消除載體對(duì)測(cè)向的影響,最終使設(shè)備獲得很高的測(cè)向準(zhǔn)確度。
干涉儀測(cè)向體制:天線陣是由兩個(gè)正交線陣組成,最基本的干涉儀測(cè)向天線陣由三個(gè)偶極子天線組成,如圖2所示,第一偶極子天線1、第二偶極子天線2和第三偶極子天線3組成等腰直角三角形,L12垂直于L13。當(dāng)來(lái)波方向?yàn)棣葧r(shí),信號(hào)到達(dá)三根天線時(shí)間不同,因此三根天線所接收到的無(wú)線電信號(hào)之間會(huì)有相位差。第一偶極子天線1和第二偶極子天線2與第一偶極子天線1和第三偶極子天線3之間信號(hào)的相位差分別是Φ12和Φ13。通過(guò)測(cè)量這兩個(gè)相位差即可計(jì)算出被測(cè)信號(hào)的來(lái)波角度。干涉儀測(cè)向體制有著測(cè)向精度高、測(cè)向速度快、測(cè)向天線體積小、重量輕、風(fēng)阻小、取向簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向天線通過(guò)天線安裝架安裝在飛行器的機(jī)腹下,監(jiān)測(cè)測(cè)向天線和天線安裝架支架采用可拆卸式連接方式,如:監(jiān)測(cè)測(cè)向天線扣接在天線安裝架上、監(jiān)測(cè)測(cè)向天線通過(guò)螺紋連接的方式安裝在天線安裝架上等;在不執(zhí)行任務(wù)時(shí),可將機(jī)腹下的監(jiān)測(cè)測(cè)向天線取下,僅保留天線安裝架在機(jī)腹下,如圖3所示。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向天線包括30MHz-200MHz測(cè)向天線陣、200MHz-1000MHz測(cè)向天線陣、1000MHz-3000MHz測(cè)向天線陣和3GHz-8GHz監(jiān)測(cè)測(cè)向天線。
所述30MHz-200MHz測(cè)向天線陣由四根帶第一金屬反射盤的單極子天線6組成,第一金屬反射盤5即提高了天線增益,減小了天線及天線陣尺寸,同時(shí)還能有效的減小機(jī)腹金屬機(jī)身對(duì)測(cè)向天線陣的影響,如圖4所示。
所述200MHz-1000MHz測(cè)向天線陣和1000MHz-3000MHz測(cè)向天線陣均由四根帶第二金屬反射盤7的單極子天線組成,由于天線陣尺寸較小,因此4根天線元共用一個(gè)第二金屬反射盤7,同時(shí)該第二金屬反射盤7亦作為天線罩的安裝底座使用,如圖5所示。
所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)還包括電子羅盤和GPS設(shè)備,電子羅盤和與監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)通信連接,GPS設(shè)備與控制終端通信連接。
電子羅盤的型號(hào)為KVH-C100具有體積小、價(jià)格低、性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),專為工業(yè)和軍事上的使用而設(shè)計(jì),采用磁通門技術(shù),航向精度可達(dá)到0.5°以內(nèi),通過(guò)其數(shù)字接口,可提供地球磁場(chǎng)X、Y軸的水平分量。
GPS設(shè)備的型號(hào)為GR 213,GR-213適用范圍從汽車導(dǎo)航、保全系統(tǒng)、地圖制作、各種調(diào)查到農(nóng)業(yè)用途等;使用的基本需求只有「適當(dāng)?shù)碾娫垂?yīng)和面對(duì)天空」;藉由RS-232或TTL兼容接口,與其它電子設(shè)備溝通,并以內(nèi)建充電電池,儲(chǔ)存衛(wèi)星數(shù)據(jù)如衛(wèi)星訊號(hào)狀態(tài)、上次使用的最后位置、日期及時(shí)間;其耗電量低,且能同時(shí)追蹤12顆定位衛(wèi)星的訊號(hào),每0.1秒接收一次,每秒更新一次定位信息;省電裝置(Trickle-Power)使定位工作只在部份時(shí)間執(zhí)行;而通常處在關(guān)閉狀態(tài)的接收功能也能開定時(shí)定位(Push–to–Fix)功能,迅速提供使用者定位信息。產(chǎn)品特色:使用SiRF第三代高效能芯片,大大地縮小體積;快速定位及追蹤 20 顆衛(wèi)星的能力;芯片內(nèi)建200,000個(gè)衛(wèi)星追踨運(yùn)算器,大幅提高搜尋及運(yùn)算衛(wèi)星訊號(hào)能力;內(nèi)建WASS/EGNOS解調(diào)器,提高定位精準(zhǔn)度低耗電量;內(nèi)建可重復(fù)充電鋰電池,減低首次定位時(shí)間(TTFF)。支持NMEA 0183 2.2版本規(guī)格輸出;改良式計(jì)算理論,提高不良環(huán)境下的信號(hào)接收能力和定位準(zhǔn)確度。
所述監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)中設(shè)有電磁兼容模塊,用于在飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)載電子設(shè)備開機(jī)工作時(shí)建立開機(jī)信號(hào)模板,在飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)載電子設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)建立關(guān)機(jī)信號(hào)模板,計(jì)算開機(jī)信號(hào)模板和關(guān)機(jī)信號(hào)模板的差分模板,獲得飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)載電子設(shè)備開機(jī)時(shí)的本機(jī)無(wú)線電信號(hào)輻射模板,根據(jù)該本機(jī)無(wú)線電信號(hào)輻射模板處理無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)工作時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),從而可達(dá)到消除本機(jī)電磁輻射的目的。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi),通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。