專利名稱：鐵路駝峰毫米波測速雷達的制作方法
技術領域：
本實用新型鐵路駝峰毫米波測速雷達，適用于鐵路駝峰調車場測試車輛溜放速度，與控制機相聯(lián)實現(xiàn)駝峰溜放自動化，屬通訊雷達技術在鐵路調車作業(yè)中的運用。
目前，我國鐵路駝峰調車場使用的駝峰測速雷達是3cm雷達，主要由裂縫天線，高頻組件，放大器等低頻部分及室外電源組成。這種傳統(tǒng)的厘米波雷達所獲信息量少，不能滿足與計算機控制機配合的要求，并且高頻組件振蕩器、環(huán)行器、混頻器之間由過渡波導連接，本振信號由定向耦合方式取出，結構復雜，可調元件多，設備體積大，而且不能安裝在軌道旁。
本實用新型的目的就是要克服上述3cm波測速雷達存在的缺點，設計一種信息量大，能適合與計算機控制機配合，有自檢功能，結構緊湊的毫米波測速雷達，以適應駝峰溜放自動化的需要。
本實用新型的目的可以通過以下方式實現(xiàn)。(1)本機高頻部分的振蕩器、混頻器應用了專利號為91200827.X的國家專利技術；(2)組成高頻部分的振蕩器、環(huán)行器、混頻器三個組件之間由厚度不同并帶有不同尺寸窗口的專用調節(jié)件連接，構成無波導連接的一體化結構；(3)自檢部分采用直流偏置式自檢電路，分別與高頻部分、自檢控制命令輸出端及低頻部分輸入端連接；該自檢電路設有依次逐級連接的直流放大電路、比較器電路、晶體振蕩電路、和分頻器電路，并設置有兩個輸入端分別與分頻器電路、光電耦合電路連接的選通電路，選通電路的輸出端與低頻部分連接；高頻偏置信號由混頻器取出，輸入直流放大電路，逐級處理送至選通電路，自檢控制命令經光電耦合電路輸入選通電路，當該二信號同時輸入選通電路時，才有自檢信號輸出至低頻部分。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，主要有以下優(yōu)點1.采用毫米波技術，增加信息量，縮短采樣時間，濾波延時小，適應與計算機控制機相配合，并且測速精度高，也有利于減少工頻干擾；2.使用環(huán)行器的漏泄功率做為混頻用，省略了定向耦合器、可變衰耗器和連接波導等器件，用調節(jié)片調整高頻組件相互間的耦合與匹配，因而實現(xiàn)了無波導連接的一體化，機械結構簡化并且穩(wěn)定可靠，便于整體更換維修，其體積小、重量輕，可安裝在軌道旁，減輕維修人員勞動強度，也增加其安全感；3.設置自檢電路，增加了系統(tǒng)自檢功能，以利及時發(fā)現(xiàn)、克服故障。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型外觀示意圖，圖中1－介質透鏡天線窗，2－雷達機箱；圖2為本實用新型各部分電路連接框圖，圖中虛線框內為高頻部分；圖3為本實用新型自檢部分電路原理圖；圖中3－直流放大電路，4－比較器電路，5－晶體振蕩電路，6－分頻器電路，7－選通電路，8－光電耦合電路，U3、U4為運算放大器，U5、U6、U7為與非門，U8為分頻器，G2為光電耦合器；圖4為本實施例高頻組件之間調節(jié)件(相移片、膜片)結構示意圖，圖中9、10分別為相移片正視、側視圖，11、12分別為膜片正視、側視圖。
本實施例中，(1)高頻組件之間的調節(jié)片由帶有窗口的移相片和膜片組成，移相片為標準波導尺寸窗口，厚度尺寸為1－3mm，膜片為減高減寬窗口，窗口尺寸在10－90％邊寬之間，高頻組件之間所加調節(jié)片的數(shù)量由其阻抗匹配值確定，檢波器、調節(jié)片與環(huán)行器之間用螺絲緊固再與振蕩器及其調節(jié)片粘接；環(huán)行器的隔離度調整為10－20db(參見圖4)。
(2)直流偏置式自檢電路包括直流放大電路3、比較器電路4、晶體振蕩電路5、分頻器電路6依次逐級連接，再與選通電路7的一個輸入端a連接，選通電路7的另一輸入端b與光電耦合電路8連接；由混頻器取出直流偏壓約為0.5－1mv，輸入直流放大電路3，進行10倍高阻輸入放大，輸出基本處于飽和放大狀態(tài)，再送至比較器電路4，當有高頻偏置信號時，比較器電路輸出為正，否則輸出為負，由此控制晶體振蕩電路5，當比較器電路輸出為正時，晶體振蕩電路輸出約3－4萬Hz高頻信號，送入分頻器電路6分頻后輸出的信號送至選通電路7的一個輸入端a；當光電耦合電路8接到計算機控制系統(tǒng)發(fā)出的自檢控制命令后，將自檢控制命令信號送至選通電路的另一輸入端b，此時選通電路7才有自檢信號輸出，并送至低頻部分(信號放大整形輸出部分)的輸入端，經其輸出的信號為控制機接收后確認雷達工作正常，完成系統(tǒng)自檢。本實施例中各電路的主要組成為直流放大電路、比較器電路由運算放大器組成，晶體振蕩電路、選通電路由四重二輸入與非門旋密特觸發(fā)器組成，分頻電路由七級二進制脈動計數(shù)組成；其中運算放大器采用LM324，與非門為CD4093，分頻器采用CD4024，光電耦合器采用4N35(參見圖3)。
(3)天線采用介質透鏡園錐形喇叭天線，介質透鏡外表面加有一層厚度為1／4波長的阻抗配匹介質層。雷達各組件(包括電源部分)均安裝在一個密封機箱中，密封箱的前方安裝有單層介質半波長增透天線窗(參見圖1)。
權利要求1.一種鐵路駝峰毫米波測速雷達，由天線、高頻部分、低頻部分、自檢部分及電源組成，其特征在于(1)組成高頻部分的振蕩器、環(huán)行器、混頻器三個組件之間由厚度不同并帶有不同尺寸窗口的專用調節(jié)件連接，構成無波導連接的一體化結構，專用調節(jié)件由帶有窗口的移相片和膜片組成，移相片為標準波導尺寸窗口，厚度尺寸為1-3mm，膜片為減高減寬窗口，窗口尺寸為10-90%邊寬之間；高頻組件環(huán)行器的隔離度調整為10-20db；(2)自檢部分采用直流偏置式自檢電路，分別與高頻部分、自檢控制命令輸出端及低頻部分輸入端連接；該自檢電路設有依次逐級連接的直流放大電路、比較器電路、晶體振蕩電路、分頻器電路，并設置有兩個輸入端分別與分頻器電路、光電耦合電路連接的選通電路，選通電路的輸出端與低頻部分連接；高頻偏置信號由混頻器取出，輸入直流放大電路，逐級處理送至選通電路，自檢控制命令經光電耦合電路輸入選通電路，當該二信號同時輸入選通電路時，才有自檢信號輸出至低頻部分。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路駝峰毫米波測速雷達，其特征在于采用介質透鏡園錐形喇叭天線，介質透鏡外表面加有一層厚度為1／4波長的阻抗配匹介質層。
專利摘要本實用新型鐵路駝峰毫米波測速雷達，適用于鐵路駝峰調車場測試車輛溜放速度，屬通訊雷達技術在鐵路調車作業(yè)中運用。由無波導連接的一體化高頻部分和低頻部分、自檢部分、電源及天線組成，其高頻組件之間由厚度不同并帶有不同尺寸窗口的專用調節(jié)片連接，其自檢部分采用直流偏置式自檢電路。本雷達采用毫米波技術解決駝峰測速雷達與計算機控制機相適應的問題，其體積小、測速精度高，宜裝在軌道旁。
文檔編號G01S13/00GK2196785SQ9420401
公開日1995年5月10日 申請日期1994年3月1日 優(yōu)先權日1994年3月1日
發(fā)明者徐國興, 王東進, 周榮, 李學全, 周喜鴻, 劉發(fā)林, 莊重, 楊勇 申請人:鐵道部科學研究院通信信號研究所, 中國科學技術大學科波高技術公司