CN105866745B - 一种接发天线雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种接发天线雷达，包括主机、推车平台、GPS及电池箱；其中主机包括上箱体、下箱体、转接盒、信号调理单元、采样头单元、发射天线、接收天线；此外还有把手、拉钩单元、底托、托盘等辅助设施。本发明将接、发天线采用吊装形式，与下箱体的内底面间留有一定间隙，并垫设保护膜；接、发射天线外还设屏蔽罩和吸波材料，有效保证了检测精度和设备稳定性。

Description

一种接发天线雷达
技术领域
本发明涉及一种雷达，具体讲是一种具有接收发射功能的天线雷达结构。
背景技术
随着城市化进程的不断发展，城市地下管路的准确探测逐渐成为关注焦点，由于城市道路错综复杂，宽窄不等，因此探地设备需要能在各种环境下进行勘探测试，不仅能在宽阔马路上测试，即使在狭小崎岖道路上亦能完成勘探任务，并且探测设备需具有足够的结构强度，并具有防水、防沙尘等防护功能。同时为了能精准的探查地下管路情况，地下异物具体位置等工程需求，探测设备精度也是非常关键的指标内容。因此带有收发功能的雷达设备是目前的主要探测工具。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种具有接收、发射功能的接发天线雷达。该雷达自带电源，具有定位功能，且结构强度稳固，便于携带，在进行测试时根据环境特点，可分别采用推车方式测试与人力拖拉方式测试，并可进行实时数据处理。
本发明采用的具体方案如下：一种接发天线雷达，包括主机、推车平台、GPS及电池箱；其中主机包括：上箱体、下箱体、转接盒、信号调理单元、采样头单元、发射天线、接收天线；信号调理单元、采样头单元、发射天线、接收天线装于所述箱体和下箱体的合体内，转接盒装于上箱体顶部；发射天线与接收天线分别伸出两根线缆与信号调理单元和采样头单元连接；信号调理单元及采样头单元与转接盒紧固，并且信号调理单元及采样头单元通过两个插头与转接盒连接，通过所述转接盒向外接设备转接；发射天线、接收天线均采用吊装形式，吊装于上箱体上，与下箱体的内底面间留有一定间隙，并在这间隙间垫设保护薄膜；所述发射天线、接收天线外围设屏蔽罩。
所述屏蔽罩采用铝制；且在罩体内部，发射天线、接收天线周围填设吸波材料，吸波材料的尺寸及厚度仿真计算得出，所述发射天线、接收天线的印制板通过螺钉与所述屏蔽罩连接；所述屏蔽罩通过螺钉与转接盒固定。
所述上箱体和下箱体，材质为玻璃钢，且上、下箱体的接缝间附有橡胶圈，上、下箱体用锁紧扣扣合。
所述主机还包括把手，把手安装在上箱体顶部，通过螺钉和垫块同上箱体联接。
所述主机还包括拉钩单元，拉钩单元通过螺栓与下箱体联接，中间增加垫片。
所述主机还包括托盘，托盘通过螺钉与上箱体联接，在托盘上安装所述GPS。
所述主机还包括底托，底托固定在下箱体底部。
所述转接盒通过拉铆钉与上箱体联结紧固，转接盒周边增设防水防尘作用的橡胶圈。
所述推车平台通过快装接头与所述主机连接，通过电池箱挡块安装所述电池箱，通过旋转关节安装电脑。
通过拧紧电池箱挡块下端设置的螺钉，将所述电池箱挡块的上、下两个半圆形零件推车平台的横轴中抱紧；一绑带从所述电池箱挡块两侧的矩形槽中穿过，将所述电池箱与推车平台捆紧。
本发明提供一种具有接发功能天线雷达，主机的主体结构为上、下箱体，材质为玻璃钢，不仅结构强度好而且透波性高，符合勘探要求，且上、下箱盖间附有橡胶圈，当用锁紧扣扣合后，箱体具有防水防尘等密封功效。
转接盒通过铆钉与上箱盖联结紧固，把手通过螺钉与垫块同上箱盖联结，垫块的作用是增大接触面积保护上箱盖。把手的作用不仅是方便搬运，当在宽广路面测试时，把手还可与推车平台进行转接，提高勘探测试效率。
本发明为了保证接发天线工作效率，同时便于检测排故，打破固有安装天线思路，采用了吊装天线的结构形式，即天线主体结构安装在上箱体内部，而下箱体仅起到支撑作用。
为了提高接发天线的信号精度，需要剔除屏蔽周围信号的干扰，本发明为接发天线专门设计了屏蔽罩(铝制)，同时在天线周围填满吸波材料，有效满足了测试精度及要求。
拉钩单元通过螺栓与下箱体联结，中间增加垫板通过增大接触面积保护下箱体。当路面狭小崎岖时，可在拉钩单元上增加绳索，通过人工拖拉天线主机进行地址勘探测试，拉钩单元还可发射红外射线，保证测量的精确性。
托盘通过螺钉与上箱体联结，可在托盘上方安装GPS定位装置。
附图说明
图1为本发明的一种接发天线雷达总体示图；
图2为本发明的一种接发天线雷达主机主视示意图；
图3为本发明的一种接发天线雷达主机俯视示意图；
图4为本发明转接盒里面剖视图；
图5为本发明的一种接、发天线与主机位置示意图；
图6为本发明的主机结构上箱体的局部剖面图；
图7为本发明的主机结构中接、发天线的接线示意图。
图8－1为本发明的推车平台示意图一。
图8－2为本发明的推车平台示意图二。
图9－1为本发明的快装接头示意图一。
图9－2为本发明的快装接头示意图二。
图10－1为本发明的电池箱挡块安装示意图一。
图10－2为本发明的电池箱挡块安装示意图二。
图11为本发明的旋转关节安装示意图。
图12为本发明的旋转关节卡槽示意图。
其中：100.主机；200.推车平台；300.GPS；400.电池箱；1.把手；2.上箱体；3.下箱体；4.底托；5.拉钩单元；6.转接盒；7.托盘；8.信号调理单元；9.采样头单元；10.发射天线；11.接收天线；12.垫块；13.屏蔽罩；14.快装接头；15.电池箱挡块；16旋转关节；17.销轴；18.螺母；19.螺钉；20.横轴；21.顶紧螺钉；22.绑带；23.顶紧螺钉；24.推车框架；25.卡槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1为本发明接发天线雷达的总体示意图，包括：主机100、推车平台200、GPS300及电池箱400。
如图2－6所示，对于雷达主机部分，包括把手1、上箱体2、下箱体3、底托4、拉钩单元5、转接盒6、托盘7、信号调理单元8、采样头单元9、发射天线10、接收天线11、垫块12、屏蔽罩13等几个主要零部件。
主机的主体结构为上、下箱体，材质为玻璃钢，不仅结构强度高，变形小，而且透波性高，符合测试要求，便于天线接收发射信号。且上、下箱盖间附有橡胶圈，当用锁紧扣扣合后，箱体具有防水防尘等密封功效，满足设备在恶劣环境下的测试需求。
把手1安装在上箱体顶部，通过螺钉与垫块12同上箱体联结，垫块的作用是增大接触面积保护上箱体。把手的作用不仅是方便搬运，当在宽广路面测试时，把手还可与推车平台进行转接，提高勘探测试效率。把手1较佳的是有两个，方便搬运，以及与推车平台平衡连接。
如图3所示，拉钩单元5通过螺栓与下箱体联结，中间增加垫片，通过增大接触面积保护下箱体。拉钩单元是主机的牵引部件，当路面狭小崎岖时，可在拉钩单元上增加绳索，通过人工拖拉天线主机进行地质勘探测量，拉钩单元上还装有红外射线灯，测试时需将红外线灯打开，保证测量的精确性。
如图3所示，转接盒6通过拉铆钉与上箱体联结紧固，转接盒6周边需增设橡胶圈起防水防尘作用。转接盒是雷达主机与外部的连接渠道，通过2个插头与主控单元连接，如图4所示，两个插头的线缆分别源自信号调理单元8及采样头单元9，这两个单元通过螺钉与转接盒6固定。
托盘7通过螺钉与上箱体联结，当在测试时可在托盘上方安装GPS定位装置。
由于本雷达需要长期在各种路面上工作，磨损会很大，因此需要制作底托4，分别在下箱体底面及底托内表面粘贴粘带，将其粘固在下箱体底部。
如图5、7所示，发射天线10与接收天线11分别伸出两根电缆，与信号调理单元8和采样头单元9连接；信号调理单元8及采样头单元9分别通过两个插头与转接盒6连接。
由于本发明主机用来探测地质地貌，因此天线主机的发射波需射向地面，接收波由地下返回主机，因此接发天线阵面需朝向地面方向。本发明的接发天线的目的是勘探地下一定深度内的各种物质，因此雷达信号需要精准，为了使雷达的接发信号效率高，减少周围各项因素的干扰，天线采用吊装结构形式，如图6所示，即天线不是安放在箱体下侧，而是吊装于上箱体，通过电缆分别与信号调理单元8及采样头单元9连接，进行微波信号的传输与发射，如图7所示。
天线下表面与下壳体间应留有约1mm的间隙，一般1-2mm，并垫一层薄膜进行防护，因为在工作状况下主机会在各种路面工作，若道路颠簸不平，必须保证下壳体不会与天线表面产生磨蹭。因此为了保证接发天线工作效率，同时便于检测排故，本发明打破固有安装天线思路，采用了吊装天线的结构形式，即将天线主体结构安装在上箱体内部，接发天线与下箱体之间悬空设置，而下箱体仅起到支撑作用。
为了提高接发天线的信号精度，需要剔除屏蔽周围信号的干扰，因此本发明为接、发天线外专门设计了屏蔽罩13，屏蔽罩采用铝制，钣金成型工艺，一方面是减轻重量，同时可有效节约成本；同时为了提高天线性能，满足测试精度及要求，在罩体内部粘贴一层吸波材料，吸波材料的尺寸及厚度需仿真计算得出，其作用是一方面起到滤波抗干扰作用，另一方面也可起到稳固天线作用，确保将接发天线卡紧，不使其在主机内晃动，即便道路颠簸不平，还可起缓冲作用。然后再将天线印制板通过螺钉与罩体连接，有效屏蔽周围各种因素对雷达信号精度的影响。
如图6所示，屏蔽罩13通过螺钉与转接盒6连接。屏蔽罩13与把手1通过螺钉与垫块12连接，这样垫块相当于接、发天线与上箱体连接的桥梁；对于安装把手1，垫块还可起到增大接触面积，保护上箱体的作用。
转接盒底面装有插座，测试时与主机上表面的两个插头进行对接，再通过螺钉将转接盒与主机连接紧固，应用时转接盒将对天线主机发出各种测试命令。
如图8－1、8－2所示，是推车平台200上的结构；通过应用快装接头14，可将推车平台与主机进行连接，如同9－1、9－2所示，快装接头上端部为细长轴，轴端部设计有卡槽，可与推车下部进行卡接，快装接头下部是圆孔，可通过销轴17及螺母18与主机的把手进行连接，这样装备方便，可有效提供工作效率。
如图10－1、10－2所示，通过拧紧电池箱挡块15下端的一组螺钉19，挡块将与推车的横轴20抱紧卡死，然后可将电池箱放置于四个挡块中间，通过调整顶紧螺钉21将电池箱进行定位，然后再将绑带22穿过挡块上端的矩形槽，缠绕电池箱一周后与推车捆紧，这样电池箱就固定不动了。在测试时电池箱将对转接盒及主机提供电力。
如图11、12所示，旋转关节16的卡箍通过顶紧螺钉23与推车框架24卡紧固定，然后再将电脑支架放置于旋转关节上。旋转关节内侧每隔10度就有一个卡槽25，这样可根据工地现场的测量条件，通过调整旋转关节的角度，从而控制电脑的角度，使操作更加便捷。
综上所述，本发明的一种接发天线雷达，不仅结构坚固，而且功能齐备，操作简便，主机具有良好的透波特性，同时在结构上考虑了防水防尘特性，可在不同外界环境下工作。同时可根据不同的现场情况，选用人力拖拉式测量，或者与推车平台连接进行测试。推车平台与主机的连接装配快捷方便，通过应用挡块及旋转关节，可将电池箱与电脑与推车平台结合在一起应用。

Claims (10)

1.一种接发天线雷达，用于地下勘探，其特征在于，包括主机、推车平台、GPS及电池箱；其中主机包括：
上箱体、下箱体、转接盒、信号调理单元、采样头单元、发射天线、接收天线；
上箱体安装在下箱体上方，并形成盒体，信号调理单元、采样头单元、发射天线、接收天线装于所述上箱体和下箱体的盒体内，转接盒装于上箱体顶部；发射天线与接收天线分别伸出两根线缆与信号调理单元和采样头单元连接；信号调理单元及采样头单元与转接盒紧固，并且信号调理单元及采样头单元通过两个插头与转接盒连接，通过所述转接盒向外接设备转接；
发射天线、接收天线均采用吊装形式，吊装于上箱体内，与下箱体的内底面间留有一定间隙，并在这间隙间垫设保护薄膜；
所述发射天线、接收天线外围设屏蔽罩。
2.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述屏蔽罩采用铝制；且在罩体内部，发射天线、接收天线周围填设吸波材料，吸波材料的尺寸及厚度仿真计算得出，所述发射天线、接收天线的印制板通过螺钉与所述屏蔽罩连接；所述屏蔽罩通过螺钉与转接盒固定。
3.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述上箱体和下箱体，材质为玻璃钢，且上、下箱体的接缝间附有橡胶圈，上、下箱体用锁紧扣扣合。
4.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述主机还包括把手，把手安装在上箱体顶部，通过螺钉和垫块同上箱体联接。
5.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述主机还包括拉钩单元，拉钩单元通过螺栓与下箱体联接，中间增加垫片。
6.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述主机还包括托盘，托盘通过螺钉与上箱体联接，在托盘上安装所述GPS。
7.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述主机还包括底托，底托固定在下箱体底部。
8.根据权利要求1或2所述的接发天线雷达，其特征在于，所述转接盒通过拉铆钉与上箱体联结紧固，转接盒周边增设防水防尘作用的橡胶圈。
9.根据权利要求1所述的接发天线雷达，其特征在于，所述推车平台通过快装接头与所述主机连接，通过电池箱挡块安装所述电池箱，通过旋转关节安装电脑。
10.根据权利要求9所述的接发天线雷达，其特征在于，通过拧紧电池箱挡块下端设置的螺钉，将所述电池箱挡块的上、下两个半圆形零件推车平台的横轴中抱紧；一绑带从所述电池箱挡块两侧的矩形槽中穿过，将所述电池箱与推车平台捆紧。
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