CN114114158B - 一种基于无线电波波长的测距装置及测距方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线电技术领域，且公开了一种基于无线电波波长的测距装置及测距方法，包括承载圆框，所述承载圆框的内部转动连接有转动轴，所述转动轴的外表面固定连接有主动齿轮，所述承载圆框的内部转动连接有连接杆，所述连接杆的外表面固定连接有转动齿轮，且转动齿轮和主动齿轮啮合连接，所述连接杆的上端固定连接有固定半圆罩，所述承载圆框的底部设置有电机。该种基于无线电波波长的测距装置及测距方法，能够根据天线发射的角度，加强天线发射的电波强度，从而通过波长测距时，天线接收到的信号更加的精确，提高测量的精确度，同时也避免外部的杂波对天线接收信号的影响，提高天线的工作效率，避免出现测量误差的情况。

Description

一种基于无线电波波长的测距装置及测距方法

技术领域

本发明涉及无线电技术领域，具体为一种基于无线电波波长的测距装置及测距方法。

背景技术

无线电波是指在自由空间传播的射频频段的电磁波，无线电波的波长越短、频率越高，相同时间内传输的信息就越多，目前市场上的雷达测距装置，主要使用原理也是用无线电波的方法发现目标并测定它们的空间位置。

现有的装置在进行使用时，天线的周围未设置合适的加强其电波强度的装置，使得天线发射的电波朝四周移动，到达待检测物体位置的电波强度弱，反射回来的电波强度导致天线不能够完全接受到，从而使得测距的数据不准确，同时现有的装置不能够对天线进行任意角度的调节，从而导致进行测距时，局限性较大，不能够完全的满足实际需求，不便于进行测距工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于无线电波波长的测距装置及测距方法，具备能够加强天线发射电波的强度，提高测距数据的精确度，同时能够对天线进行任意角度的调节，从而满足对不同方向的物体进行测距的优点，解决了背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种基于无线电波波长的测距装置，包括：承载圆框，所述承载圆框的内部转动连接有转动轴，所述转动轴的外表面固定连接有主动齿轮，所述承载圆框的内部转动连接有连接杆，所述连接杆的外表面固定连接有转动齿轮，且转动齿轮和主动齿轮啮合连接，所述连接杆的上端固定连接有固定半圆罩，所述承载圆框的底部设置有电机，所述电机的输出轴与转动轴的下端固定连接，所述固定半圆罩的一侧设置有连接半圆罩，所述转动轴的上端固定连接有承载底座，所述承载底座的上表面固定连接有U型框架，所述U型框架的内部转动连接有连接轴，所述连接轴的外表面固定连接有安装座，所述连接轴的端部连接外部驱动源，所述安装座的上表面固定安装有固定圆块，所述测距装置包括有天线和外部无线电装置，且天线和外部无线电装置电性连接。

优选的，所述承载圆框内部的上表面固定连接有固定圆块，所述转动轴的外表面固定连接有连接圆块。

优选的，所述连接圆块和固定圆块的之间设置有圆槽。

优选的，所述圆槽的内部设置有连接杆，且连接杆的外表面与圆槽的内部活动连接。

优选的，所述固定半圆罩的外表面一侧端部均固定连接有固定块，所述连接半圆罩的外表面一侧端部均固定连接有连接块，所述连接块的另一端固定连接有铁块。

优选的，所述固定块的内部卡接有铁块，所述固定块靠近铁块的一侧固定安装有磁铁。

优选的，所述连接半圆罩和固定半圆罩的内侧面均设置铁物质。

优选的，所述承载圆框的下表面固定连接有支撑框架。

一种基于无线电波波长的测距方法，包括以下步骤：

步骤一：首先通过支撑框架把承载圆框放置到待测量的位置；

步骤二：步骤一放置完成后，当需要对垂直物体进行测距时，通过把铁块卡接进固定块的内部，固定块内部的磁铁对铁块进行吸附，同时由于铁块连接连接块，连接块连接连接半圆罩，从而把连接半圆罩和固定半圆罩合成一个整体装置；

步骤三：步骤二安装完成后，通过把无线电连接到天线上，此时，通过天线发射电波，同时通过天线接收反射回来的电波，利用脉冲测距的方式：用发射的无线电信号与接收到的目标反射信号空间传播时间确定目标距离，从而测得垂直方向的测距工作；

步骤四：当对任意角度的物体进行测距时，通过人为取下连接半圆罩，此时通过电机的工作带动转动轴转动，转动轴则带动U型框架和与U型框架连接的安装座、连接轴和天线进行转动，同时外部驱动源带动连接轴进行转动，使得安装座进行角度的调整，使得天线转动到待测距物体的一侧；

步骤五：通过步骤四中的电机工作，带动转动轴转动，使得转动轴连接的主动齿轮转动，主动齿轮则带动转动齿轮进行转动，从而带动连接杆在圆槽的内部进行转动，使得连接杆带动固定半圆罩向天线的相对方向进行转动，此时，通过天线发射电波，同时通过固定半圆罩增强发射的电波强度，当电波接触到待检测的物体时，电波信号发射，并通过天线接收，从而完成任意方向的测距工作。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、该种基于无线电波波长的测距装置及测距方法，通过设置固定半圆罩、连接杆、转动齿轮、主动齿轮、转动轴和电机，当对天线任意方向的发射的电波波长信号进行加强时，通过电机的工作，带动转动轴进行转动，转动轴则带动主动齿轮进行转动，主动齿轮则带动转动齿轮进行转动，转动齿轮则带动与之连接的连接杆做圆周运动，使得与连接杆固定连接的固定半圆罩移动到天线相对的位置，当天线发射电波时，且由于固定半圆罩内部表面附着一层铁，从而对天线发射的电波进行反射，使得信号能够向天线发射方向反射，从而加强电波的强度，该结构的设置，能够根据天线发射的角度，加强天线发射的电波强度，从而通过波长测距时，天线接收到的信号更加的精确，提高测量的精确度，同时也避免外部的杂波对天线接收信号的影响，提高天线的工作效率，避免出现测量误差的情况。

2、该种基于无线电波波长的测距装置及测距方法，通过设置电机、转动轴、承载底座、U型框架、连接轴、安装座和天线，当需要对不同角度发射电波进行测距时，通过电机的工作，带动转动轴转动，转动轴则带动承载底座转动，承载底座则带动U型框架进行转动，同时外部驱动源带动连接轴进行转动，通过电机和外部驱动源的配合，使得安装座上的天线移动到需要进行测距的方向，此时可通过天线发射电波进行测距，该结构的设置，能够有效的对任意方向进行测距工作，拓宽其工作范围，更加贴合实际使用，且便于操作者进行操作。

3、该种基于无线电波波长的测距装置及测距方法，通过设置固定块、磁铁、铁块、连接块和连接半圆罩，当天线垂直发射电波进行测距时，通过把铁块卡接进固定块的内部，固定块内部的磁铁对铁块进行吸引，同时连接块作为连接件把连接半圆罩和铁块连接，从而使得连接半圆罩与固定半圆罩合成一个整体，保证天线发射电波的强度，同时避免外部杂波对天线接收发射电波造成影响，提高其测量的精确度。

附图说明

图1为本发明装置整体结构示意图；

图2为本发明连接半圆罩和固定半圆罩连接结构示意图；

图3为本发明图1剖面结构示意图；

图4为本发明图2中A处放大结构示意图；

图5为本发明流程示意图。

图中：

1、承载圆框；2、支撑框架；3、连接半圆罩；4、固定半圆罩；5、天线；6、固定圆块；7、安装座；8、连接轴；9、转动轴；10、电机；11、主动齿轮；12、转动齿轮；13、连接圆块；14、圆槽；15、连接杆；16、承载底座；17、U型框架；18、固定块；19、磁铁；20、铁块；21、连接块；22、测距装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

请参阅图1-5，一种基于无线电波波长的测距装置，包括：承载圆框1，承载圆框1的内部转动连接有转动轴9，转动轴9的外表面固定连接有主动齿轮11，承载圆框1的内部转动连接有连接杆15，连接杆15的外表面固定连接有转动齿轮12，且转动齿轮12和主动齿轮11啮合连接，连接杆15的上端固定连接有固定半圆罩4，承载圆框1的底部设置有电机10，电机10的输出轴与转动轴9的下端固定连接，固定半圆罩4的一侧设置有连接半圆罩3，连接半圆罩3和固定半圆罩4的内侧面均设置铁物质，测距装置22包括有天线5和外部无线电装置，且天线5和外部无线电装置电性连接，铁物质便于对电波信号进行强度的提升，承载圆框1的下表面固定连接有支撑框架2，支撑框架2便于对承载圆框1进行支撑，便于其工作，当对天线5任意方向的发射的电波波长信号进行加强时；

通过电机10的工作，带动转动轴9进行转动，转动轴9则带动主动齿轮11进行转动，主动齿轮11则带动转动齿轮12进行转动，转动齿轮12则带动与之连接的连接杆15做圆周运动，使得与连接杆15固定连接的固定半圆罩4移动到天线5相对的位置，当天线5发射电波时，且由于固定半圆罩4内部表面附着一层铁，从而对天线5发射的电波进行反射，使得信号能够向天线5发射方向反射，从而加强电波的强度，该结构的设置，能够根据天线5发射的角度，加强天线5发射的电波强度，从而通过波长测距时，天线5接收到的信号更加的精确，提高测量的精确度，同时也避免外部的杂波对天线5接收信号的影响，提高天线5的工作效率，避免出现测量误差的情况。

其中；转动轴9的上端固定连接有承载底座16，承载底座16的上表面固定连接有U型框架17，U型框架17的内部转动连接有连接轴8，连接轴8的外表面固定连接有安装座7，连接轴8的端部连接外部驱动源，安装座7的上表面固定安装有固定圆块6；

通过电机10的工作，带动转动轴9转动，转动轴9则带动承载底座16转动，承载底座16则带动U型框架17进行转动，同时外部驱动源带动连接轴8进行转动，通过电机10和外部驱动源的配合，使得安装座7上的天线5移动到需要进行测距的方向，能够有效的对任意方向进行测距工作，拓宽其工作范围，更加贴合实际使用，且便于操作者进行操作。

其中；承载圆框1内部的上表面固定连接有固定圆块6，转动轴9的外表面固定连接有连接圆块13，连接圆块13和固定圆块6的之间设置有圆槽14，圆槽14的内部设置有连接杆15，且连接杆15的外表面与圆槽14的内部活动连接，使得在天线5进行转动时，使得连接杆15能够在圆槽14的内部进行圆周运动，保证固定半圆罩4在运动时的平稳性。

其中；固定半圆罩4的外表面一侧端部均固定连接有固定块18，连接半圆罩3的外表面一侧端部均固定连接有连接块21，连接块21的另一端固定连接有铁块20，固定块18的内部卡接有铁块20，固定块18靠近铁块20的一侧固定安装有磁铁19，对垂直的物体进行测距时，通过把铁块20卡接进固定块18的内部，固定块18内部的磁铁19对铁块20进行吸引，同时连接块21作为连接件把连接半圆罩3和铁块20连接；

从而使得连接半圆罩3与固定半圆罩4合成一个整体，且连接半圆罩3和固定半圆罩4内部附着一层铁，此时可通过天线5发射电波，进行测距工作，保证天线发射电波的强度，同时避免外部杂波对天线5接收发射电波造成影响，提高其测量的精确度。

其中；通过设置固定半圆罩4、连接杆15、转动齿轮12、主动齿轮11、转动轴9和电机10，能够根据天线5发射的角度，加强天线5发射的电波强度，从而通过波长测距时，天线5接收到的信号更加的精确，提高测量的精确度，同时也避免外部的杂波对天线5接收信号的影响，提高天线5的工作效率，避免出现测量误差的情况；通过设置电机10、转动轴9、承载底座16、U型框架17、连接轴8、安装座7和天线5，能够有效的对任意方向进行测距工作，拓宽其工作范围，更加贴合实际使用，且便于操作者进行操作；通过设置固定块18、磁铁19、铁块20、连接块21和连接半圆罩3，保证天线5垂直发射电波的强度，同时避免外部杂波对天线5接收发射电波造成影响，提高其测量的精确度。

一种基于无线电波波长的测距方法，包括以下步骤：

步骤一：首先通过支撑框架2把承载圆框1放置到待测量的位置；

步骤二：步骤一放置完成后，当需要对垂直物体进行测距时，通过把铁块20卡接进固定块18的内部，固定块18内部的磁铁19对铁块20进行吸附，同时由于铁块20连接连接块21，连接块21连接连接半圆罩3，从而把连接半圆罩3和固定半圆罩4合成一个整体装置，形成圆型罩体；

步骤三：步骤二安装完成后，通过把无线电连接到天线5上，此时，通过天线5发射电波，由于连接半圆罩3和固定半圆罩4内部附着一层铁，从而使得外部的杂波无法影响到天线5进行电波的接收，且向四周发散的电波信号向圆型罩体上口处发射处，使得电波信号能够集束发射，同时通过天线5接收反射回来的电波，利用脉冲测距的方式：用发射的无线电信号与接收到的目标反射信号空间传播时间确定目标距离，从而测得垂直方向的测距工作，从而垂直方向的测距工作，保证天线5垂直发射电波的强度，同时避免外部杂波对天线5接收发射电波造成影响，提高其测量的精确度；

步骤四：当对任意角度的物体进行测距时，通过人为取下连接半圆罩3，此时通过电机10的工作带动转动轴9转动，转动轴9则带动U型框架17和与U型框架17连接的安装座7、连接轴8和天线5进行转动，同时外部驱动源带动连接轴8进行转动，使得安装座7进行角度的调整，使得天线5转动到待测距物体的一侧；

步骤五：通过步骤四中的电机10工作，带动转动轴9转动，使得转动轴9连接的主动齿轮11转动，主动齿轮11则带动转动齿轮12进行转动，从而带动连接杆15在圆槽14的内部进行转动，使得连接杆15带动固定半圆罩4向天线5的相对方向进行转动，此时，通过天线5发射电波，同时通过固定半圆罩4增强发射的电波强度；

当电波接触到待检测的物体时，电波信号发射，并通过天线5接收，从而完成任意方向的测距工作，能够根据天线5发射的角度，加强天线5发射的电波强度，从而通过波长测距时，天线5接收到的信号更加的精确，提高测量的精确度，同时也避免外部的杂波对天线5接收信号的影响，提高天线5的工作效率，避免出现测量误差的情况。

工作原理，使用时，首先，把无线电装置连接天线5，对垂直的物体进行测距时，通过把铁块20卡接进固定块18的内部，固定块18内部的磁铁19对铁块20进行吸引，同时连接块21作为连接件把连接半圆罩3和铁块20连接，从而使得连接半圆罩3与固定半圆罩4合成一个整体，且连接半圆罩3和固定半圆罩4内部附着一层铁，此时可通过天线5发射电波，进行测距工作。

当对不同方向的物体进行测距时，此时可通过人为取下连接半圆罩3，通过电机10的工作，带动转动轴9转动，转动轴9则带动承载底座16转动，承载底座16则带动U型框架17进行转动，同时外部驱动源带动连接轴8进行转动，通过电机10和外部驱动源的配合，使得安装座7上的天线5移动到需要进行测距的方向，同时主动齿轮11则带动转动齿轮12进行转动，转动齿轮12则带动与之连接的连接杆15做圆周运动，使得与连接杆15固定连接的固定半圆罩4移动到天线5相对的位置，当天线5发射电波时，且由于固定半圆罩4内部表面附着一层铁，从而对天线5发射的电波进行反射，使得信号能够向天线5发射方向反射，从而加强电波的强度，并通过天线5接收反射的电波，完成测距工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于，包括：承载圆框（1），所述承载圆框（1）的内部转动连接有转动轴（9），所述转动轴（9）的外表面固定连接有主动齿轮（11），所述承载圆框（1）的内部转动连接有连接杆（15），所述连接杆（15）的外表面固定连接有转动齿轮（12），且转动齿轮（12）和主动齿轮（11）啮合连接，所述连接杆（15）的上端固定连接有固定半圆罩（4），所述承载圆框（1）的底部设置有电机（10），所述电机（10）的输出轴与转动轴（9）的下端固定连接，所述固定半圆罩（4）的一侧设置有连接半圆罩（3），所述转动轴（9）的上端固定连接有承载底座（16），所述承载底座（16）的上表面固定连接有U型框架（17），所述U型框架（17）的内部转动连接有连接轴（8），所述连接轴（8）的外表面固定连接有安装座（7），所述连接轴（8）的端部连接外部驱动源，所述安装座（7）的上表面固定安装有固定圆块（6），所述测距装置（22）包括有天线（5）和外部无线电装置，且天线（5）和外部无线电装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述承载圆框（1）内部的上表面固定连接有固定圆块（6），所述转动轴（9）的外表面固定连接有连接圆块（13）。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述连接圆块（13）和固定圆块（6）的之间设置有圆槽（14）。

4.根据权利要求3所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述圆槽（14）的内部设置有连接杆（15），且连接杆（15）的外表面与圆槽（14）的内部活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述固定半圆罩（4）的外表面一侧端部均固定连接有固定块（18），所述连接半圆罩（3）的外表面一侧端部均固定连接有连接块（21），所述连接块（21）的另一端固定连接有铁块（20）。

6.根据权利要求5所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述固定块（18）的内部卡接有铁块（20），所述固定块（18）靠近铁块（20）的一侧固定安装有磁铁（19）。

7.根据权利要求1所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述连接半圆罩（3）和固定半圆罩（4）的内侧面均设置铁物质。

8.根据权利要求1所述的一种基于无线电波波长的测距装置，其特征在于：所述承载圆框（1）的下表面固定连接有支撑框架（2）。

9.一种基于无线电波波长的测距方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：首先通过支撑框架（2）把承载圆框（1）放置到待测量的位置；

步骤二：步骤一放置完成后，当需要对垂直物体进行测距时，通过把铁块（20）卡接进固定块（18）的内部，固定块（18）内部的磁铁（19）对铁块（20）进行吸附，同时由于铁块（20）连接连接块（21），连接块（21）连接连接半圆罩（3），从而把连接半圆罩（3）和固定半圆罩（4）合成一个整体装置；

步骤三：步骤二安装完成后，通过把无线电连接到天线（5）上，此时，通过天线（5）发射电波，同时通过天线（5）接收反射回来的电波，利用脉冲测距的方式：用发射的无线电信号与接收到的目标反射信号空间传播时间确定目标距离，从而测得垂直方向的测距工作；

步骤四：当对任意角度的物体进行测距时，通过人为取下连接半圆罩（3），此时通过电机（10）的工作带动转动轴（9）转动，转动轴（9）则带动U型框架（17）和与U型框架（17）连接的安装座（7）、连接轴（8）和天线（5）进行转动，同时外部驱动源带动连接轴（8）进行转动，使得安装座（7）进行角度的调整，使得天线（5）转动到待测距物体的一侧；

步骤五：通过步骤四中的电机（10）工作，带动转动轴（9）转动，使得转动轴（9）连接的主动齿轮（11）转动，主动齿轮（11）则带动转动齿轮（12）进行转动，从而带动连接杆（15）在圆槽（14）的内部进行转动，使得连接杆（15）带动固定半圆罩（4）向天线（5）的相对方向进行转动，此时，通过天线（5）发射电波，同时通过固定半圆罩（4）增强发射的电波强度，当电波接触到待检测的物体时，电波信号发射，并通过天线（5）接收，从而完成任意方向的测距工作。

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