CN110514909A - 一种基于一维相控阵的检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于一维相控阵的检测设备，其包括主机、摄像机、安装台和一维相控阵发射器，所述一维相控发射器包括了波控电路、电源、前级放大器、功分器、数控移相器、驱动放大器、固态功放和发射天线阵列，所述主机分别连接摄像机和一维相控阵发射器，所述摄像机和一维相控阵发射器安装在安装台上，所述安装台为导热材料。本发明功耗低，同时采用主机连接方便数据上传存储同时也方便远程控制检测，检测范围大。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于一维相控阵的检测设备。
背景技术
相控阵是一种由相位控制阵元组成的阵列，通过调节每个阵元出射波相位来实现波束转向，相较于传统的机械控制波束转向技术，它的响应速度较快，同时在指向精确度、稳定性方面有很大提升。光学相控阵工作于光学频段，可用于点对点自由空间光通信、光探测与测量、全息成像以及涡旋光的生成等。同时它既可以接收也可以发射。其不必用机械转动基阵就可在所要观察的空间范围内实现波束的电扫描，非常方便灵活。同时，基阵的尺寸便可做得大一些以提高空间增益。
目前的检测设备具有功耗高，探测角度范围受限一般在±30°，同时还具有操作不便等技术问题，因此如何提升探测器的探测角度范围同时降低功耗提高精准度成为了一大课题。
发明内容
为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种基于一维相控阵的检测设备，整体电源要求在22V-32V，功耗低于65W，探测角度可以360度探测，同时可以实现远程操作等。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种基于一维相控阵的检测设备，其包括主机、摄像机、安装台和一维相控阵发射器，所述一维相控发射器包括了波控电路、电源、前级放大器、功分器、数控移相器、驱动放大器、固态功放和发射天线阵列，所述电源为发射器提供所需电能，所述前级放大器输出端连接功分器，功分器输出端连接数控移相器，所述数控移相器输出端连接驱动放大器，所述驱动放大器输出端连接固态功放，固态功放输出端连接发射天线阵列，所述波控电路连接数控移相器；所述主机分别连接摄像机和一维相控阵发射器，所述摄像机和一维相控阵发射器安装在安装台上，所述安装台为导热材料。
根据本发明中所述的基于一维相控阵的检测设备，其进一步地优选技术方案是：所述安装台下方设置有安装座，所述安装台可转动地安装在安装座上，所述安装座为导热材料，所述安装座下端面上设置有数根冷却条，所述冷却条为中空结构，在其中空部分填充有冷却介质。
根据本发明中所述的基于一维相控阵的检测设备，其进一步地优选技术方案是：所述发射器电源工作电压为22V-32V。
根据本发明中所述的基于一维相控阵的检测设备，其进一步地优选技术方案是：发射器和摄像机安装在同一高度。
根据本发明中所述的基于一维相控阵的检测设备，其进一步地优选技术方案是：功分器为一分八功分器，所述发射天线阵列为8单元阵列。所述冷却条之间的间距为冷却条厚度的1.5-2倍
相比现有技术本发明具有如下优点：
本发明功耗低于65W，大幅降低了设备功耗，同时采用主机连接方便数据上传存储同时也方便远程控制检测。
其次本发明同时在安装台上设置摄像头，摄像头与相控阵发射器配合使用，当远程操作时操作人员可实现精准的物体和距离判断，提升工作效率同时提高了精确度和操作的便捷性。
本发明在安装台下方设置具有冷却功能的安装座，可快速吸收设备工作时产生的热量，确保设备的工作温度，提升设备的使用寿命，同时降低因此发热产生的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的设计原理框图。
图2是本发明的安装结构示意图。
图中：1、主机，2、发射器，3、摄像机，4、安装台，5、安装座，6、冷却条。
具体实施方式
为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。
实施例
如图1、2所示：一种基于一维相控阵的检测设备包括主机1、摄像机3、安装台4和一维相控阵发射器3。所述主机1分别连接摄像机3和一维相控阵发射器2，所述摄像机3和一维相控阵发射器2都是安装在安装台4上，所述安装台4采用的是导热材料制成，在安装台4下端与安装座5之间安装一个导热的转动部件来带动安装台4及其上的零部件转动，转动是通过小型电机带动，此类动力提供技术属于常规技术。
其中所述一维相控发射器3包括了波控电路、电源、前级放大器、功分器、数控移相器、驱动放大器、固态功放和发射天线阵列，所述电源为发射器提供所需电能，所述前级放大器输出端连接一分八功分器，功分器输出端连接数控移相器，所述数控移相器输出端连接驱动放大器，所述驱动放大器输出端连接固态功放，固态功放输出端连接发射天线阵列，所述波控电路连接数控移相器，这样构成了一个一维相控阵发射器。其具体的技术性能如下：工作频率范围在8GHz-18GHz,发射无线阵列为8单元阵列，瞬时工作带宽为1000MHz，方位电扫描范围为60°，方位波束宽度大于等于6°，极化方式采用的是45°线极化。波束切换时间小于30us，移相精度为4°，待机至发射转换时间小于2us；发射器电源工作电压为22V-32V。
安装台4下方设置有安装座5，所述安装台4可转动地安装在安装座5上，所述安装座5为导热材料，所述安装座5下端面上设置有数根冷却条6，所述冷却条6为中空结构，在其中空部分填充有冷却介质。这样安装座5整体为上端面为平面，下方由数根间距均匀的冷却条组装支撑而成。各冷却条之间的间隔距离为冷却条厚度的1.5-2倍，这样安装座的通风效果最好，冷却效果最好。
其进一步地优选技术方案是：发射器和摄像机安装在同一高度，这样使得探测扫描和摄像机的视觉效果差异较小，进一步提升设备的精确度。
本发明中主机与设备之间可以通过有线或无线方式连接，各设备的工作参数及采集信息实现实时快速地传输至主机，同时主机可实现远程操作，使得检测操作更加方便快捷。工作时发射器发射信号对检测件进行扫描，并将扫描结果传送给主机储存，当需要进行实况观察时，控制摄像机进行实况拍摄，当扫描范围达不到或覆盖不了时，主机控制安装台旋转到相应的角度，然后继续完成扫描实现无死角扫描。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于一维相控阵的检测设备，其特征在于：包括主机、摄像机、安装台和一维相控阵发射器，所述一维相控发射器包括了波控电路、电源、前级放大器、功分器、数控移相器、驱动放大器、固态功放和发射天线阵列，所述电源为发射器提供所需电能，所述前级放大器输出端连接功分器，功分器输出端连接数控移相器，所述数控移相器输出端连接驱动放大器，所述驱动放大器输出端连接固态功放，固态功放输出端连接发射天线阵列，所述波控电路连接数控移相器；所述主机分别连接摄像机和一维相控阵发射器，所述摄像机和一维相控阵发射器安装在安装台上，所述安装台为导热材料。
2.根据权利要求1所述的基于一维相控阵的检测设备，其特征在于，所述安装台下方设置有安装座，所述安装台可转动地安装在安装座上，所述安装座为导热材料，所述安装座下端面上设置有数根冷却条，所述冷却条为中空结构，在其中空部分填充有冷却介质。
3.根据权利要求1或2所述的基于一维相控阵的检测设备，其特征在于，所述发射器电源工作电压为22V-32V。
4.根据权利要求1或2所述的基于一维相控阵的检测设备，其特征在于，发射器和摄像机安装在同一高度。
5.根据权利要求1或2所述的基于一维相控阵的检测设备，其特征在于，功分器为一分八功分器，所述发射天线阵列为8单元阵列。
6.根据权利要求1所述的基于一维相控阵的检测设备，其特征在于，所述冷却条之间的间距为冷却条厚度的1.5-2倍。
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| CN201910724109.2A CN110514909A (zh) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 一种基于一维相控阵的检测设备 |
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| CN (1) | CN110514909A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111220976A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-06-02 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 数字多波束相控阵天线对动态目标的电扫描自跟踪的方法 |
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2019
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| CN111220976A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-06-02 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 数字多波束相控阵天线对动态目标的电扫描自跟踪的方法 |
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