CN112803152A - 流星雷达检测天线 - Google Patents

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刘广金
刘南伙
谢倩菊
阮成乐
黄裕明
刘和明
巢晓馨
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Abstract

本发明公开了一种流星雷达检测天线，所述流星雷达检测天线包括正交发射天线、多个正交接收天线和信号处理装置；所述正交发射天线和所述正交接收天线均包括辐射体、反射器和匹配盒，所述辐射体和所述反射器分别通过馈线和高频率连接器与所述匹配盒连接，所述匹配盒与所述信号处理装置电连接；所述正交发射天线向外辐射甚高频波段脉冲信号能量，经流星反射后由所述正交接收天线获取回波信号。本发明提供的流星雷达检测天线，实现对流星或飞行物的动态轨迹、数量、方向、定标、追踪的检测，提升了对流星雷达检测天线的增益、效率和频率，且检测距离远、检测全方位，并提升了检测准确性。

Description

流星雷达检测天线
技术领域
本发明涉及流星雷达检测天线技术领域，尤其涉及一种流星雷达检测天线。
背景技术
通过雷达对流星的观测以得到流星出现的数量、距离、高度、方位、速度、质量等信息，但传统的雷达观测多为被动方式，且部署复杂，监测得到的数据误差大。
发明内容
本发明提供一种流星雷达检测天线，旨在解决现有技术中流星检测中的被动观测、部署复杂和误差大的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种流星雷达检测天线，所述流星雷达检测天线包括正交发射天线、多个正交接收天线和信号处理装置；所述正交发射天线和所述正交接收天线均包括辐射体、反射器和匹配盒，所述辐射体和所述反射器分别通过馈线和高频率连接器与所述匹配盒连接，所述匹配盒与所述信号处理装置电连接；所述正交发射天线向外辐射甚高频波段脉冲信号能量，经流星反射后由所述正交接收天线获取回波信号。
优选地，多个正交接收天线呈第一直线排列且相邻正交接收天线均间隔第一距离。
优选地，所述第一距离为30-75米。
优选地，所述正交发射天线设于垂直于所述第一直线的位置上且所述正交发射天线中心点距离所述第一直线的距离为第二距离。
优选地，所述第二距离大于所述第一距离。
优选地，所述第二距离为所述第一距离的2倍。
优选地，所述正交发射天线和所述正交接收天线还包括垂直于地面的支撑杆，所述辐射体、反射器和匹配盒固定在所述支撑杆上。
优选地，所述辐射体安装于所述反射器的上方，所述辐射体与所述反射器间隔设置。
优选地，所述正交发射天线和所述正交接收天线还包括凯夫拉绳，所述凯夫拉绳用于固定所述支撑杆。
优选地，所述正交接收天线的数量为5个。
本发明提供的流星雷达检测天线，通过正交发射天线向外辐射甚高频波段脉冲信号能量，经流星反射后由所述正交接收天线获取回波信号，实现对流星或飞行物的动态轨迹、数量、方向、定标、追踪的检测，实现单站对全天空相干多普勒测量以及对流星观测的无线电遥感探测，提升了对流星雷达检测天线的增益、效率和频率，且检测距离远、检测全方位，并提升了检测准确性。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的流星雷达检测天线的结构示意图；
图2为图1中部位A的放大示意图；
图3为本发明一实施例提供的正交发射天线和正交接收天线的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的阻抗测试图；
图5为本发明一实施例提供的驻波比测试图；
图6为本发明一实施例提供的角度为0度时的方向图；
图7为本发明一实施例提供的角度为90度时的方向图。
图中，100、流星雷达检测天线；10、正交发射天线；20、正交接收天线；1、支撑杆；2、凯夫拉绳；3、辐射体；31、上线芯；32、下线芯；4、反射器；5、匹配盒；6、地面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合参阅图1、图2和图3，本发明一实施例提供一种流星雷达检测天线100，所述流星雷达检测天线100包括一正交发射天线10、多个正交接收天线20和信号处理装置(未标示)；具体在本发明一实施例中，正交接收天线20为5个且该5个正交接收天线20呈第一直线排列且相邻正交接收天线20均间隔第一距离a，所述第一距离a为30-75米，优选地，在本实施例中第一距离a为50米。所述正交发射天线10设于垂直于所述第一直线的位置上且所述正交发射天线10中心点距离所述第一直线的距离为第二距离b；所述第二距离大于所述第一距离；优选地，所述第二距离b为所述第一距离a的2倍，即100米。所述正交发射天线10向外辐射甚高频波段脉冲信号能量，经流星反射后由所述正交接收天线20获取回波信号；当然，本发明提供的流星雷达检测天线100也可用于飞行物的检测，用于检测流星或其他飞行物动态轨迹、数量、方向、定标、追踪等，实现单站对全天空相干多普勒测量以及对流星观测的无线电遥感探测。
所述正交发射天线10和所述正交接收天线20均包括垂直于地面6的支撑杆1、凯夫拉绳2、辐射体3、反射器4和匹配盒5，所述辐射体3、反射器4和匹配盒5固定在所述支撑杆1上，所述辐射体3安装于所述反射器4的上方，所述辐射体3与所述反射器4间隔设置。所述凯夫拉绳2用于固定所述支撑杆1。所述辐射体3和所述反射器4分别通过馈线和高频率连接器与所述匹配盒5连接，所述匹配盒5与所述信号处理装置电连接；所述信号处理装置将发射信号、接收信号进行汇总处理以及输出数据以进行进一步数据分析。
辐射体3为流星雷达检测天线100的振子，所述振子包括上线芯31和下线芯32，振子线径为r，上线芯31和下线芯32的宽度均为d，上线芯31和下线芯32的长度均为L1，下线芯32离地面6距离为D1，反射器4的长度为L2，反射器4离地面6的距离为D2。
请结合参阅图4至图7，具体在本发明一实施例中，通过对流星雷达检测天线的仿真测试，在发射频率为30MHz时，具体测试数据如下：
所述流星雷达检测天线的工作波长λ0＝299.7925/f0(MHz)，振子线径r＝2cm、线芯宽度d＝12cm、线芯长度L1＝0.4912λ0，下线芯离地面6距离D1＝0.4098λ0；反射器长度L2＝0.5894λ0，反射器线芯离地面6距离D2＝0.3428λ0。
图4所示为阻抗测试图，在频率为30MHz时测得阻抗驻波比(Voltage StandingWave Ratio，VSWR)最低，VSWR为1.0193。图5所示为驻波比测试图，图6和图7分别为角度为0度和90度的方向图，可以看出，本发明提供的流星雷达检测天线增益高、效率高、频率高、距离远、全方位、准确性高。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种流星雷达检测天线，其特征在于，所述流星雷达检测天线包括正交发射天线、多个正交接收天线和信号处理装置；所述正交发射天线和所述正交接收天线均包括辐射体、反射器和匹配盒，所述辐射体和所述反射器分别通过馈线和高频率连接器与所述匹配盒连接，所述匹配盒与所述信号处理装置电连接；所述正交发射天线向外辐射甚高频波段脉冲信号能量，经流星反射后由所述正交接收天线获取回波信号。
2.根据权利要求1所述的流星雷达检测天线，其特征在于，多个正交接收天线呈第一直线排列且相邻正交接收天线均间隔第一距离。
3.根据权利要求2所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述第一距离为30-75米。
4.根据权利要求2所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述正交发射天线设于垂直于所述第一直线的位置上且所述正交发射天线中心点距离所述第一直线的距离为第二距离。
5.根据权利要求4所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述第二距离大于所述第一距离。
6.根据权利要求4所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述第二距离为所述第一距离的2倍。
7.根据权利要求1所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述正交发射天线和所述正交接收天线还包括垂直于地面的支撑杆，所述辐射体、反射器和匹配盒固定在所述支撑杆上。
8.根据权利要求7所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述辐射体安装于所述反射器的上方，所述辐射体与所述反射器间隔设置。
9.根据权利要求7所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述正交发射天线和所述正交接收天线还包括凯夫拉绳，所述凯夫拉绳用于固定所述支撑杆。
10.根据权利要求1所述的流星雷达检测天线，其特征在于，所述正交接收天线的数量为5个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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