CN112072270A - 一体化快速部署监测测向设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化快速部署监测测向设备，包括监测测向单元、测向天线阵、天线开关矩阵、电子罗盘和天线罩，天线罩罩设于监测测向单元，天线罩与监测测向单元之间形成一个容纳腔，测向天线阵和天线开关矩阵均安装于监测测向单元，天线开关矩阵被测向天线阵包围在内，电子罗盘安装于天线开关矩阵的顶部。本发明公开的一体化快速部署监测测向设备采用双层布局设计，结构紧凑，体积小，可以有效提升空间利用率，且一体化快速部署监测测向设备整机体积小、重量轻，单人可以快速完成安装架设，既可用于移动背负式测向系统使用场景，也能用于车载测向系统的快速部署，能够满足快速机动完成无线电监测测向的需求。

Description

一体化快速部署监测测向设备
技术领域
本发明涉及一种无线电信号采集装置，尤其是一种一体化快速部署监测测向设备。
背景技术
无线电测向是依据电磁波传播特性，使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程。测定“来波方向”，是指测向机所在地实在的电磁环境中电波达到的方向，无线电测向，通常的最终目的是要确定“辐射源的方向”和“辐射源的具体位置”。
目前，多通道测向接收机均采用天线与接收机分体式设计，不利于防水防潮，且天线与接收机之间需要通过馈线中转，在用户使用时，需要有特定的机房来放置该装置，且接收机的射频接口繁杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种一体化快速部署监测测向设备，以改善现有的一体化快速部署监测测向设备体积较大且馈线繁杂的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明公开了一种一体化快速部署监测测向设备，包括监测测向单元、测向天线阵、天线开关矩阵、电子罗盘和天线罩，所述天线罩罩设于所述监测测向单元，所述天线罩与所述监测测向单元之间形成一个容纳腔，所述测向天线阵和天线开关矩阵均安装于所述监测测向单元，所述天线开关矩阵被所述测向天线阵包围在内，所述电子罗盘安装于所述天线开关矩阵的顶部。
所述测向天线阵包括天线支架、高端天线阵和低端天线阵，所述天线支架安装于所述监测测向单元，所述高端天线阵和所述低端天线阵均安装于所述天线支架，所述高端天线阵位于所述天线支架背离所述监测测向单元的一侧，所述低端天线阵位于所述高端天线阵和所述监测测向单元之间。
所述高端天线阵和所述低端天线阵在所述监测测向单元朝向所述天线支架的方向上错开设置。
所述天线支架包括下层支架、中层支架、顶层支架以及侧面支撑板，所述顶层支架、所述中层支架和所述下层支架依次间隔设置，所述侧面支撑板分别与所述顶层支架、所述中层支架和所述下层支架均连接，所述顶层支架设置有安装孔，所述侧面支撑板与所述安装孔在所述监测测向单元朝向所述天线支架的方向上错开设置，所述高端天线阵安装于所述安装孔，所述低端天线阵安装于所述侧面支撑板，且所述低端天线阵位于所述顶层支架与所述中层支架之间，所述下层支架与所述监测测向单元连接。
所述高端天线阵包括九个高端垂直天线元，所述低端天线阵包括九个低端垂直天线元，所述天线支架包括九个侧面支撑板，九个所述侧面支撑板环绕所述顶层支架均匀分布，九个低端垂直天线元分别与九个所述侧面支撑板一一对应设置，所述顶层支架设置九个所述安装孔，九个所述高端垂直天线元与九个所述安装孔一一对应设置。
所述下层支架和所述中层支架均设置成环形，所述下层支架和所述中层支架之间形成连通的通孔，所述天线开关矩阵和所述电子罗盘均位于所述通孔内。
所述监测测向单元包括下座体、上盖、第一元件组和第二元件组，所述上盖盖接于所述下座体，所述上盖与所述下座体之间形成安装腔，所述第一元件组和第二元件组均位于所述安装腔内，所述第二元件组位于所述上盖和所述第一元件组之间，所述天线罩与所述下座体可拆卸连接，所述测向天线阵与所述天线开关矩阵均与所述上盖连接。
所述上盖背离所述下座体的一侧设置有凸起，所述测向天线阵和所述天线开关矩阵均安装于所述凸起。
所述下座体背离所述上盖的一侧设置有“涡轮叶片”状散热翅。
所述电子罗盘外设置有铝合金罩体。
本发明的有益效果是：
本发明公开的一体化快速部署监测测向设备采用双层布局设计，结构紧凑，体积小，可以有效提升空间利用率，且一体化快速部署监测测向设备整机体积小、重量轻，单人可以快速完成安装架设，既可用于移动背负式测向系统使用场景，也能用于车载测向系统的快速部署，能够满足快速机动完成无线电监测测向的需求。
附图说明
图1是本发明实施例公开的一体化快速部署监测测向设备的示意图；
图2是本发明实施例公开的测向天线阵的示意图；
图3是本发明实施例公开的测向天线阵的主视图；
图4是本发明实施例公开的测向天线阵俯视图；
图5是本发明实施例公开的天线支架的示意图；
图6是本发明实施例公开的监测测向单元的示意图；
图7是本发明实施例公开的下座体的示意图；
图8是本发明实施例公开的下座体的仰视图；
图9是本发明实施例公开的上盖的示意图。
图中标记为：
100-监测测向单元；110-下座体；111-散热翅；120-上盖；121-凸起；130-安装腔；200-测向天线阵；210-天线支架；211-下层支架；212-中层支架；213-顶层支架；214-侧面支撑板；215-安装孔；220-高端天线阵；230-低端天线阵；300-天线开关矩阵；400-电子罗盘；410-铝合金罩体；500-天线罩；600-容纳腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
如图1至图9所示，本发明实施例公开了一种一体化快速部署监测测向设备，其包括监测测向单元100、测向天线阵200、天线开关矩阵300、电子罗盘400和天线罩500，天线罩500罩设于监测测向单元100，天线罩500与监测测向单元100之间形成一个容纳腔600，测向天线阵200和天线开关矩阵300均安装于监测测向单元100，天线开关矩阵300被测向天线阵200包围在内，电子罗盘400安装于天线开关矩阵300的顶部。
本实施例公开的一体化快速部署监测测向设备利用天线罩500和监测测向单元100形成一个用于安装其他元件的容纳腔600，天线罩500可以是由夹心层复合材料制作而成，这种天线罩500具有重量轻、强度高的优点，且这种天线罩500具有良好的透波率和较小的介电常数；天线罩500安装在整个设备的最外层，与监测测向单元通过螺钉或者螺栓等连接件形成可拆卸配合连接，一方面方便后期进行维护工作，另一方面天线罩500处于最外层有利于做防水处理。
此外，将测向天线阵200安装在监测测向单元100的上方，可以形成双层布局，这样可以让一体化快速部署监测测向设备的整体结构更加紧凑，从而使一体化快速部署监测测向设备整体体积更小，可以方便进行移动和快速部署，测向天线阵200呈环状设置，可以将天线开关矩阵300和电子罗盘400包围在内，从而有效提升空间利用率，让一体化快速部署监测测向设备整体的结构更加紧凑。
其中，电子罗盘400可以是安装在天线开关矩阵300上方的中心位置，这样有利于后期电子罗盘400校准，同时，在电子罗盘400外还可以设置一层铝合金罩体410，以避免测向天线阵200接收到电子罗盘400的“假”信号。
在本实施例的一些实施方式中，测向天线阵200包括天线支架210、高端天线阵220和低端天线阵230，天线支架210安装于监测测向单元100，高端天线阵220和低端天线阵230均安装于天线支架210，高端天线阵220位于天线支架210背离监测测向单元100的一侧，低端天线阵230位于高端天线阵220和监测测向单元100之间。
通过低端天线阵230和高端天线阵220采集无线电辐射源发出的信号，该信号经天线开关矩阵300传输到监测测向单元100，信号通过变频和信号放大后转变成中频信号，再经数字信号处理后得到测向结果，测向结果通过网线传输出去。低端天线阵230与天线支架210之间易拆装，结构简单，低端天线阵230、高端天线阵220、天线开关矩阵300和监测测向单元100均与天线支架210连接，结构紧凑，使用方便。
作为本实施例的较优实施方式，可以让高端天线阵220和低端天线阵230在监测测向单元100朝向天线支架210的方向上错开设置。这样可以减小高端天线阵220与低端天线阵230之间的相互影响。
天线支架210可以包括下层支架211、中层支架212、顶层支架213以及侧面支撑板214，顶层支架213、中层支架212和下层支架211依次间隔设置，侧面支撑板214与顶层支架213、中层支架212和下层支架211均连接，顶层支架213设置有安装孔215，侧面支撑板214与安装孔215在监测测向单元100朝向天线支架210的方向上错开设置，高端天线阵220安装于安装孔215，高端天线阵220通过绝缘螺栓与顶层支架213连接，低端天线阵230安装于侧面支撑板214，低端天线阵230通过绝缘螺钉与侧面支撑板214连接，且低端天线阵230位于顶层支架213与中层支架212之间，下层支架211与监测测向单元100连接。
下层支架211、中层支架212和顶层支架213均可以设置成环形，下层支架211、中层支架212和顶层支架213沿监测测向单元100的高度方向依次间隔设置，在下层支架211内侧、中层支架212内侧以及顶层支架213内侧可以形成一个通孔，该通孔可以用于容纳天线开关矩阵300和电子罗盘400，当高端天线阵220和低端天线阵230被安装到天线支架210上后，天线开关矩阵300和电子罗盘400被低端天线阵230包围在内，这样可以提升空间利用率，同时，还有利于天线开关矩阵300、高端天线阵220以及低端天线阵230进行布线。
其中，高端天线阵220可以包括九个高端垂直天线元，低端天线阵230可以包括九个低端垂直天线元，而天线支架210可以设置九个侧面支撑板214，九个侧面支撑板214环绕顶层支架213均匀分布，九个低端垂直天线元分别与九个侧面支撑板214一一对应设置，且低端垂直天线元均位于侧面支撑板214的同一侧，即相邻的两个侧面支撑板214之间只存在一个低端垂直天线元，顶层支架213设置九个安装孔215，九个高端垂直天线元与九个安装孔215一一对应设置。
在本实施例中，高端天线阵220的接收频段为1300MHz～8000MHz，低端天线阵230接收频段为20MHz～1300MHz。
在本实施例的一些实施方式中，监测测向单元100包括下座体110、上盖120、第一元件组和第二元件组，上盖120盖接于下座体110，上盖120与下座体110之间形成安装腔130，第一元件组和第二元件组均位于安装腔130内，第二元件组位于上盖120和第一元件组之间，天线罩500与下座体110可拆卸连接，测向天线阵200与天线开关矩阵300均与上盖120连接。
其中，第一元件组包括射频前端、射频校准单元、中频放大器、直流开关电源以及散热组件，第二元件组包括中频处理器，第一元件组布置在下座体110的下层，第二元件组布置在下座体110的上层，将这些元件在下座体110内双层布置，可以有效提升空间利用率。
散热组件可以是采用风机强迫风冷的方式散热，下座体110内部模块热量通过铜管导热到散热组件,散热风道独立设置,不经过下座体110的内部，散热组件的进出口均设置在下座体110的底部。
下座体110由高强度铝合金制作而成，下座体110具有壁薄、质量小的优点，周围设有多个加强筋，能有效保证下座体110结构强度；下座体110背离上盖120的一侧设有“涡轮叶片”状散热翅111，能够有效的增大传导散热面积，在保证良好的散热性的同时，也能提高下座体110结构强度，在下座体110与天线罩500之间还可以设置一层硅橡胶垫片或者硅橡胶条，能进一步提升防水性能。下座体110上方还设有固定槽，可用于安装导电橡胶条。
上盖120由高强度铝合金制作而成，呈草帽状，中部凸起121，能够提升上盖120的承载能力，呈环形的下层支架211和天线开关矩阵300直接安装到该凸起121上。
在下座体110上安装导电橡胶条，且上盖120通过多个螺钉与下座体110连接后，可以形成密闭的金属腔体，具有良好的电磁兼容性，减少监测测向单元100对测向天线阵200的影响。
中频处理器、中频放大器、射频校准单元、射频前端，均集成在由下座体110和上盖120组成的独立的金属屏蔽腔体内，下座体110和上盖120采用高强度铝合金制作形成密闭的金属腔体，模块以及整机具有良好的电磁兼容性，同时金属下座体110也具备良好的导热性能；散热组件采用强迫风冷，独立风道，铜管导热的方式，将监测测向单元内部热导出，具有良好的散热性能。
下座体110的底部圆周方向上还可以分布四个支脚，由橡胶制作而成，起支撑和防滑作用；此外下座体110的底部还可以设置两个提手，用于单手或者双手搬移设备；监测测向单元100底部中间位置设有连接件，可用于快速连接三角架或者车载底座。
监测测向单元100底部还设有电源接口、网口、电源开关和接地柱，电源接口用于给一体化快速部署监测测向设备供电，网口用于无线电监测测向信号的传输，电源开关用于控制一体化快速部署监测测向设备电源的通断。
本实施例公开的一体化快速部署监测测向设备的工作原理是：
内部直流开关电源为整个一体化快速部署监测测向设备提供电源，系统通过测向天线阵200接收射频信号，再由射频前端将信号变频为两路中频信号输出，中频放大器对输出放大后，对输入中频处理器的信号进行数字变频以及基带数据处理后完成监测测向任务，通过网络输出数据。

Claims (10)

1.一种一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，包括监测测向单元(100)、测向天线阵(200)、天线开关矩阵(300)、电子罗盘(400)和天线罩(500)，所述天线罩(500)罩设于所述监测测向单元(100)，所述天线罩(500)与所述监测测向单元(100)之间形成一个容纳腔(600)，所述测向天线阵(200)和天线开关矩阵(300)均安装于所述监测测向单元(100)，所述天线开关矩阵(300)被所述测向天线阵(200)包围在内，所述电子罗盘(400)安装于所述天线开关矩阵(300)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述测向天线阵(200)包括天线支架(210)、高端天线阵(220)和低端天线阵(230)，所述天线支架(210)安装于所述监测测向单元(100)，所述高端天线阵(220)和所述低端天线阵(230)均安装于所述天线支架(210)，所述高端天线阵(220)位于所述天线支架(210)背离所述监测测向单元(100)的一侧，所述低端天线阵(230)位于所述高端天线阵(220)和所述监测测向单元(100)之间。
3.根据权利要求2所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述高端天线阵(220)和所述低端天线阵(230)在所述监测测向单元(100)朝向所述天线支架(210)的方向上错开设置。
4.根据权利要求3所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述天线支架(210)包括下层支架(211)、中层支架(212)、顶层支架(213)以及侧面支撑板(214)，所述顶层支架(213)、所述中层支架(212)和所述下层支架(211)依次间隔设置，所述侧面支撑板(214)分别与所述顶层支架(213)、所述中层支架(212)和所述下层支架(211)均连接，所述顶层支架(213)设置有安装孔(215)，所述侧面支撑板(214)与所述安装孔(215)在所述监测测向单元(100)朝向所述天线支架(210)的方向上错开设置，所述高端天线阵(220)安装于所述安装孔(215)，所述低端天线阵(230)安装于所述侧面支撑板(214)，且所述低端天线阵(230)位于所述顶层支架(213)与所述中层支架(212)之间，所述下层支架(211)与所述监测测向单元(100)连接。
5.根据权利要求4所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述高端天线阵(220)包括九个高端垂直天线元，所述低端天线阵(230)包括九个低端垂直天线元，所述天线支架(210)包括九个侧面支撑板(214)，九个所述侧面支撑板(214)环绕所述顶层支架(213)均匀分布，九个低端垂直天线元分别与九个所述侧面支撑板(214)一一对应设置，所述顶层支架(213)设置九个所述安装孔(215)，九个所述高端垂直天线元与九个所述安装孔(215)一一对应设置。
6.根据权利要求5所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述下层支架(211)和所述中层支架(212)均设置成环形，所述下层支架(211)和所述中层支架(212)之间形成连通的通孔，所述天线开关矩阵(300)和所述电子罗盘(400)均位于所述通孔内。
7.根据权利要求1所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述监测测向单元(100)包括下座体(110)、上盖(120)、第一元件组和第二元件组，所述上盖(120)盖接于所述下座体(110)，所述上盖(120)与所述下座体(110)之间形成安装腔(130)，所述第一元件组和第二元件组均位于所述安装腔(130)内，所述第二元件组位于所述上盖(120)和所述第一元件组之间，所述天线罩(500)与所述下座体(110)可拆卸连接，所述测向天线阵(200)与所述天线开关矩阵(300)均与所述上盖(120)连接。
8.根据权利要求7所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述上盖(120)背离所述下座体(110)的一侧设置有凸起(121)，所述测向天线阵和所述天线开关矩阵(300)均安装于所述凸起(121)。
9.根据权利要求7所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述下座体(110)背离所述上盖(120)的一侧设置有“涡轮叶片”状散热翅(111)。
10.根据权利要求1所述的一体化快速部署监测测向设备，其特征在于，所述电子罗盘(400)外设置有铝合金罩体(410)。
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