一種探空信號接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種探空信號接收系統(tǒng)。其目的是為了提供一種體積小、便于攜帶、自動化程度高的探空信號接收系統(tǒng)。本實用新型包括探空氣球、云臺傳動機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)、探空儀、手動控制器、智能控制器和計算機(jī)，云臺傳動機(jī)構(gòu)上部的天線通過電纜與探空儀的接收端連接，探空儀的輸出端通過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)的輸出端通過串口與計算機(jī)連接。云臺傳動機(jī)構(gòu)通過編碼信號與智能控制器連接，智能控制器通過電路與手動控制器連接，手動控制器通過電路與云臺傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動裝置連接，智能控制器也通過電路與云臺傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動裝置連接。
【專利說明】一種探空信號接收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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接收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高空氣象探測是大氣綜合探測系統(tǒng)的重要組成部分，主要探測高空大氣的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向和風(fēng)速，探空信號系統(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)報及其他應(yīng)急保障服務(wù)。
[0003]然而現(xiàn)階段的探空信號接收系統(tǒng)，一方面由于普遍存在動態(tài)范圍小、性噪比差、幅相平衡性差、零點漂移大等缺點，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、自動化程度低，很難對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離運輸。而且傳統(tǒng)探空信號接收系統(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，探空信號的準(zhǔn)確性差、探測距離較短。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種體積小、便于攜帶、自動化程度高的探空信號接收系統(tǒng)。
[0005]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，包括探空氣球、云臺傳動機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)和計算機(jī)，云臺傳動機(jī)構(gòu)下部安裝有支架，云臺傳動機(jī)構(gòu)上部與天線連接，天線放大器的輸出端通過電纜與L波段接收機(jī)的輸入端連接，L波段接收機(jī)的輸出端通過串口與計算機(jī)連接，其特征在于:還包括第一探空儀、第二探空儀和手動控制器，云臺傳動機(jī)構(gòu)上部的天線通過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，云臺傳動機(jī)構(gòu)通過無線脈沖信號與手動控制器連接，手動控制器通過電路與云臺傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動裝置連接。
[0006]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，其中所述云臺傳動機(jī)構(gòu)包括云臺主體、第一法蘭盤、第二法蘭盤、云臺高低角支架、角度編碼器和驅(qū)動電機(jī)，云臺主體內(nèi)部設(shè)置有空腔，云臺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，云臺主體頂部設(shè)置有云臺高低角支架，云臺高低角支架與云臺主體空腔內(nèi)部的齒輪傳動機(jī)構(gòu)連接，云臺高低角支架上部安裝有天線，云臺主體內(nèi)部的空腔中設(shè)置有角度編碼器和角度驅(qū)動電機(jī)，角度編碼器和角度驅(qū)動電機(jī)都與云臺主體內(nèi)部的齒輪傳動機(jī)構(gòu)連接。
[0007]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，其中所述探空信號接收系統(tǒng)，還包括智能控制器，智能控制器通過無線脈沖信號與云臺主體內(nèi)部的角度編碼器連接，智能控制器還通過電路與云臺主體內(nèi)部的角度驅(qū)動電機(jī)連接。
[0008]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，其中所述云臺傳動機(jī)構(gòu)下部的支架為可折疊的金屬三角支架，云臺傳動機(jī)構(gòu)上部的天線為不銹鋼材質(zhì)的拋物面天線。
[0009]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，其中所述天線放大器為一臺低噪聲放大器，工作電壓為12V。
[0010]本實用新型一種探空信號接收系統(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]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，其中所述L波段接收機(jī)的輸出端與計算機(jī)連接的串口為RS232串口。
[0012]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:本實用新型體積小、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便，能夠滿足遠(yuǎn)距離運輸?shù)囊蟆２捎肳RS80-1A和GZZ-8A兩種型號的探空儀，相對應(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)的探測距離。本系統(tǒng)中還采用手動控制器和智能控制器相結(jié)合的方式，對拋物面天線的角度進(jìn)行控制，自動化程度大大提高。
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2為本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)中云臺傳動機(jī)構(gòu)的主視圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，為本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，包括探空氣球、云臺傳動機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)、探空儀、手動控制器、智能控制器和計算機(jī)。
[0017]如圖2所示，為實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)中云臺傳動機(jī)構(gòu)的主視圖，包括云臺主體1、第一法蘭盤2、第二法蘭盤3、三角支架4、天線6、云臺高低角支架5、角度編碼器和驅(qū)動電機(jī)。圓柱形云臺主體I內(nèi)部設(shè)置有空腔，云臺主體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之間通過四個螺釘加固。第二法蘭盤3的底端安裝在可折疊的金屬三角支架4上，并通過螺栓加固。云臺主體I頂部設(shè)置有云臺高低角支架5，云臺高低角支架5與云臺主體I空腔內(nèi)部的齒輪傳動機(jī)構(gòu)連接，云臺高低角支架5上部安裝有拋物面天線6，并通過四個螺釘加固，拋物面天線6為不銹鋼材質(zhì)。云臺主體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)動電機(jī)和方位角驅(qū)動電機(jī)，高低角編碼器、方位角編碼器、高低角驅(qū)動電機(jī)和方位角驅(qū)動電機(jī)都與云臺主體內(nèi)部的齒輪傳動機(jī)構(gòu)連接。
[0018]天線放大器為一臺低噪聲放大器，可將微弱的信號放大，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?？傻玫綔囟取毫?、濕度不同的頻率的信號，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編碼信號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電路分別與高低角手動控制器和方位角手動控制器連接，高低角手動控制器和方位角手動控制器分別控制云臺主體I內(nèi)部空腔中的高低角驅(qū)動電機(jī)和方位角驅(qū)動電機(jī)。高低角智能控制器和方位角智能控制器也能夠通過電路直接對高低角驅(qū)動電機(jī)和方位角驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行控制。云臺主體I上部的拋物面天線6通過電纜與探空儀接收端連接，探空儀輸出端通過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RS232串口與計算機(jī)連接。
[0021]本實用新型的工作過程為:接通電源后，云臺主體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控制器，并在智能控制器和手動控制器上顯示具體數(shù)值，此時可以通過操作高低角手動控制器和方位角手動控制器，使高低角驅(qū)動電機(jī)和方位角驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行工作，調(diào)整拋物面天線6的角度。對拋物面天線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，通過高低角智能控制器和方位角智能控制器自動控制高低角驅(qū)動電機(jī)和方位角驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行工作。探空儀接收到探空氣球發(fā)送的信號后，將信號傳輸給天線放大器，天線放大器將微弱的信號放大后，通過高頻電纜將信號傳輸給L波段接收機(jī)，L波段接收機(jī)對信號進(jìn)行解調(diào)、變換和處理，將編碼信號轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號，最后通過串口傳送到計算機(jī)，計算機(jī)對所得數(shù)字信號進(jìn)行處理分析。
[0022]本實用新型一種探空信號接收系統(tǒng)，體積小、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便，能夠滿足遠(yuǎn)距離運輸?shù)囊蟆２捎肳RS80-1A和GZZ-8A兩種型號的探空儀，相對應(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)的探測距離。本系統(tǒng)中還采用手動控制器和智能控制器相結(jié)合的方式，對拋物面天線6的角度進(jìn)行控制，自動化程度大大提高。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點。
[0023]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種探空信號接收系統(tǒng)，包括探空氣球、云臺傳動機(jī)構(gòu)、天線放大器、L波段接收機(jī)和計算機(jī)，云臺傳動機(jī)構(gòu)下部安裝有支架(4),云臺傳動機(jī)構(gòu)上部與天線(6)連接,天線放大器的輸出端通過電纜與L波段接收機(jī)的輸入端連接，L波段接收機(jī)的輸出端通過串口與計算機(jī)連接，其特征在于:還包括第一探空儀、第二探空儀和手動控制器，云臺傳動機(jī)構(gòu)上部的天線通過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，云臺傳動機(jī)構(gòu)通過無線脈沖信號與手動控制器連接，手動控制器通過電路與云臺傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)部的驅(qū)動裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空信號接收系統(tǒng)，其特征在于:所述云臺傳動機(jī)構(gòu)包括云臺主體(I)、第一法蘭盤(2)、第二法蘭盤(3)、云臺高低角支架(5)、角度編碼器和驅(qū)動電機(jī)，云臺主體(I)內(nèi)部設(shè)置有空腔，云臺主體(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，云臺主體(I)頂部設(shè)置有云臺高低角支架(5)，云臺高低角支架(5)與云臺主體(I)空腔內(nèi)部的齒輪傳動機(jī)構(gòu)連接，云臺高低角支架(5)上部安裝有天線(6)，云臺主體(I)內(nèi)部的空腔中設(shè)置有角度編碼器和角度驅(qū)動電機(jī)，角度編碼器和角度驅(qū)動電機(jī)都與云臺主體內(nèi)部的齒輪傳動機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種探空信號接收系統(tǒng)，其特征在于:所述探空信號接收系統(tǒng)，還包括智能控制器，智能控制器通過無線脈沖信號與云臺主體(I)內(nèi)部的角度編碼器連接，智能控制器還通過電路與云臺主體(I)內(nèi)部的角度驅(qū)動電機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種探空信號接收系統(tǒng)，其特征在于:所述云臺傳動機(jī)構(gòu)下部的支架(4)為可折疊的金屬三角支架(4)，云臺傳動機(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接收系統(tǒng)，其特征在于:所述天線放大器為一臺低噪聲放大器，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)的輸出端與計算機(jī)連接的串口為RS232串口。
【文檔編號】H04B1/16GK203691384SQ201320881504
【公開日】2014年7月2日 申請日期: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 申請人:北京維天信氣象設(shè)備有限公司