CN114966552B - 一种信息化无源雷达反射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信息化无源雷达反射装置，包括底座、反射器和转动机构；反射器包括电磁波透镜和若干反射面；电磁波透镜安装在底座上；各反射面均面向电磁波透镜设置；若干反射面环绕电磁波透镜排列构成环形状或弧形状的反射条码，反射条码上相邻的2个反射面呈隔开设置，反射条码通过所述转动机构带动而转动，反射条码的转动轴线是L1，转动轴线L1与反射条码的轴线共线，若干反射面中至少包括2种结构类型，不同结构类型的反射面可反射出不同的雷达波反射特征，以致反射条码在转动一周后雷达依次接收到的一串雷达波反射特征可组合形成一条信息。本发明结构简单、设计科学、在使用时可形成独特的雷达波反射特征，易于被雷达识别等特点。

Description

一种信息化无源雷达反射装置

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别是一种信息化无源雷达反射装置。

背景技术

雷达反射装置是安装在目标所在地，方便雷达识别的装置，对军事和航行起到十分重要的作用。现时的雷达反射装置一般只是一块金属反射板，这样的结构在使用时雷达波反射特征较为单一，并且反射强度受限，不能更好地发挥雷达远距离发现和全天候工作的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信息化无源雷达反射装置，该信息化无源雷达反射装置具有结构简单、设计科学、在使用时可形成独特的雷达波反射特征，易于被雷达识别等优点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种信息化无源雷达反射装置，其特点在于包括底座、反射器和转动机构；所述反射器包括电磁波透镜和若干反射面；所述电磁波透镜安装在底座上；各反射面均面向电磁波透镜设置，以致经反射面反射的电磁波可透过电磁波透镜射出；若干反射面环绕电磁波透镜排列构成环形状或弧形状的反射条码，反射条码上相邻的2个反射面呈隔开设置，反射条码通过所述转动机构带动而转动，反射条码的转动轴线是L1，转动轴线L1与反射条码的轴线共线，若干反射面中至少包括2种结构类型，不同结构类型的反射面可反射出不同的雷达波反射特征，以致反射条码在转动一周后雷达依次接收到的一串雷达波反射特征可组合形成一条信息。

本方案通过将不同结构类型的反射面进行排列后构成一个环绕电磁波透镜设置的反射条码，不同结构类型的反射面在使用时可反射出不同的雷达波反射特征，这样在使用时随着反射条码的不断转动，致使雷达发射出的电磁波可依次被构成反射条码的反射面进行反射，致使雷达会依次接收到一串雷达波反射特征，这样的一串雷达波反射特征组合构成了一条信息，该信息是可以被译码器进行破译的，破译后得到的信息可以是本产品的属性、安装位置的坐标和安装位置环境存在何种危险等信息，这样使得飞机或船只可根据信息来选择合适的航道；另外，经反射面反射后的电磁波是穿过电磁波透镜再射出的，这样可增强反射后的电磁波的强度，以实现更好地发挥雷达远距离发现和全天候工作的能力。

进一步地，不同结构类型的反射面是指：不同反射面的轮廓形状不同或不同的反射面虽然轮廓形状相同，但是尺寸各异。

进一步地，各反射面的中心与电磁波透镜的中心共面，所共之面与转动轴线L1垂直，各反射面的俯仰反射角度优选在±15°～±30°的范围内。这样的设计，使电磁波经过反射面的反射后可以得到较好的辐射范围，使雷达更容易接收到经反射面反射的电磁波。

进一步地，所述电磁波透镜是通过所述转动机构安装在底座上的，电磁波透镜相对于底座转动的转动轴线也是L1；各反射面均相对于电磁波透镜定位。在使用时转轴轴线L1可以与水平面平行或与水平面形成一定的夹角，转轴轴线L1最好与水平面垂直。

本方案将反射面固定在电磁波透镜上的结构可采用以下结构中的一种：

第一种是：各反射面是涂设在电磁波透镜表面的涂层。这样的方式在电磁波透镜上直接形成反射面，生产时反射面不需要载体，生产成本低。

第二种是：各反射面各自是在一薄片上形成的，所述薄片黏贴固定在电磁波透镜上，各薄片上在背向反射面的那一面涂覆有吸波材料。这样的结构在生产时可先在一长条形薄片的一面进行涂覆金属材料以形成一个大的发射面，之后只需按尺寸对长条形薄片进行裁剪即可得到不同结构类型的反射面，生产方便。而在薄片上背向反射面的那一面涂覆吸波材料，这样使得薄片背向反射面的那一面不会对电磁波进行反射，避免雷达在接收信号时产生干扰，进一步提高信息的准确性。

第三种是：反射器还包括有一环形件，环形件固定在电磁波透镜上，环形件的内表面与电磁波透镜的表面紧贴，在环形件的内表面上形成有若干所述反射面；在环形件的外表面上涂覆有吸波材料。这样的结构相对前述的第二种方案在组装时更加方便，第二种方案需要将一块块小的薄片进行固定，而本方案只需固定一个环形件即可；第三种方案在生产时先在一长条形金属条的一面上形成一个个的反射面，之后再弯曲使金属条两端对接连接形成环形件即可，该方案的各反射面可采用打印的方式在金属条上形成；在环形件的外表面上涂覆有吸波材料的设计与第二种方案的作用相同。

进一步地，所述电磁波透镜可以是球体状结构或柱体状结构。电磁波透镜的形状可根据实际应用的需要而进行选择，电磁波透镜的内心至外表面的各个方向介电常数是从2到1逐渐变化的。

本方案的转动机构可以采用以下方案中的至少一种：

第一种是电动式的转动结构，所述转动机构包括电机、转动杆和供电模块；所述转动杆可转动地安装在底座上，转动杆的转动轴线也是L1；所述电磁波透镜固定在转动杆上；所述电机和供电模块均安装在底座上，电机用于驱动转动杆转动，电机与供电模块电性连接。

为了为供电模块进行充电，使本方案可实现长时间带动电磁波透镜进行转动，所述底座是一漂浮体，转动机构还包括海浪传动组件和发电模块；所述海浪传动组件包括齿轮、齿条、连接件、上推拉弹簧和下推拉弹簧；所述齿条可上下滑动地安装在底座上；所述上推拉弹簧的拉伸方向、下推拉弹簧的拉伸方向均与齿条的滑动方向平行，上推拉弹簧处于齿条的上方，上推拉弹簧的底端与齿条的顶端连接，上推拉弹簧的顶端与底座连接；所述下推拉弹簧处于齿条的下方，下推拉弹簧的顶端与齿条的底端连接，下推拉弹簧的底端与底座连接；所述齿轮可转动地安装在底座上，齿轮与齿条相啮合；所述连接件可上下滑动地安装在底座上，连接件的顶端与齿条连接，连接件的底端穿过底座伸出底座的底面，连接件的底端还通过链条与用于将底座定位的定位锚连接；所述发电模块的传动端通过齿轮带动而发电，供电模块是蓄电池，发电模块用于为蓄电池充电。设置有这一种充电结构的本发明是作为航标使用的，在使用时，底座在海浪的作用下会上下浮动，这样定位锚会通过链条拉动连接件使齿条向下滑动，齿条在滑动时会同时受到上推拉弹簧和下推拉弹簧的作用，使得在海浪的作用下，齿条可上下往复滑动而带动齿轮转动，齿轮的正反转使发电模块的传动端往复动作进行发电，发电模块产生的电能经降压后为供电模块充电。在具有供电模块的情况下，还可在本方案中增加无线应答设备，用配套设备激励并识别，进一步提高本方案与飞机或船只的应答能力，大大提高通信的准确性。

上述是本发明为供电模块充电的一种方式，而在使用时还可以通过太阳能为供电模块进行充电，采用太阳能进行充电时，应还包括太阳能发电板，太阳能发电板安装在底座的外表面，太阳能发电板处于电磁波透镜的上方，供电模块是蓄电池，太阳能发电板用于为蓄电池充电。太阳能发电板处于电磁波透镜的上方的设计，使得太阳能发电板与电磁波透镜之间隔开一定距离，致使太阳能发电板不会遮挡到电磁波透镜，避免影响雷达的反射信号。

第二种是风力传动的转动机构，所述转动机构包括转动杆和风力叶片；所述电磁波透镜固定在转动杆上，转动杆可转动地安装在底座上，转动杆的转动轴线是L1，在转动杆上安装有上安装杆，上安装杆处于电磁波透镜的上方，上安装杆的轴线与转动杆的轴线垂直，在上安装杆的两端各自安装有一所述风力叶片。

第三种是水力传动的转动机构，所述转动机构包括转动杆和水力叶片；所述电磁波透镜固定在转动杆上，转动杆可转动地安装在底座上，转动杆的转动轴线是L1，在转动杆上安装有下安装杆，下安装杆处于底座的下方，下安装杆的轴线与转动杆的轴线垂直，在下安装杆的两端各自安装有一所述水力叶片。

为了使风力传动的转动机构、水力传动的转动机构在使用时可致使转动杆只往一个方向转动，所述风力叶片、水力叶片均是半球体状结构，风力叶片、水力叶片各自的迎风面是半球体状结构的平面，在风力叶片、水力叶片各自的迎风面上形成有凹位，风力叶片、水力叶片各自的迎风面均与水平面垂直。

进一步地，所述底座上盖置有一外罩，该外罩与底座组合形成一密封腔；所述反射器、转动机构安装在密封腔内。当转动机构是风力传动的转动机构时，转动杆的顶端是穿过密封腔伸出外罩的，叶片与转动杆的顶端连接；当转动机构是水力传动的转动机构时，转动杆的底端是穿过底座伸出至底座下方的。

进一步地，在设有供电模块的前提下，在密封腔中还安装有光源，光源与供电模块电性连接，外罩上形成有透光窗口。这样的设计，当本方案作为航标使用时，在夜晚可以为船只提供灯光指示。

进一步地，所述外罩的顶部做成为锥体状结构，在底座的底面设有固定支架。具有固定支架的结构一般在浅滩位置使用，直接通过固定支架固定在水底，外罩的顶部做成锥体状结构的设计，可防止鸟类在上面停留，避免鸟粪污染。

本发明的有益效果：结构简单、设计科学、在使用时可形成独特的雷达波反射特征，易于被雷达识别等特点。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为图1中A-A方向在底座和外罩被剖后的结构示意图。

图3为实施例2的结构示意图。

图4为图3中B-B方向在底座和外罩被剖后的结构示意图。

图5为实施例3的结构示意图。

附图标记说明：1-底座；11-外罩；12-密封腔；13-固定支架；2-反射器；21-电磁波透镜；22-反射面；23-反射条码；24-环形件；3-转动机构；31-转动杆；32-风力叶片；321-凹位；33-上安装杆；

4-转动机构；41-电机；42-转动杆；43-供电模块；44-海浪传动组件；441-齿轮；442-齿条；443-连接件；444-上推拉弹簧；445-下推拉弹簧；45-发电模块；46-链条；47-定位锚；48-架体；5-底座；51-配重块；52-密封腔；53-光源；54-外罩；541-透光窗口；6-太阳能发电板；21-电磁波透镜；

7-转动杆；8-下安装杆；9-水力叶片；10-风力叶片。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本实施例的一种信息化无源雷达反射装置，包括底座1、反射器2和转动机构3；所述反射器2包括电磁波透镜21和若干反射面22；所述电磁波透镜21是球体状结构的，电磁波透镜21通过所述转动机构3安装在底座1上，电磁波透镜21相对于底座1转动的转动轴线是L1，转动轴线L1穿过电磁波透镜21的球心；各反射面22均面向电磁波透镜21设置，各反射面22均相对于电磁波透镜21定位，以致经反射面22反射的电磁波可透过电磁波透镜21射出；若干反射面22环绕电磁波透镜21排列构成环形状的反射条码23，反射条码23上相邻的2个反射面22呈隔开设置，由于反射面22是相对于电磁波透镜21定位的，各反射面22的中心与电磁波透镜21的中心共面，所共之面D与转动轴线L1垂直，各反射面22的俯仰反射角度α优选在±15°～±30°的范围内，以至于反射条码23可通过所述转动机构3带动而转动，反射条码23的转动轴线也是L1，转动轴线L1与水平面垂直，转动轴线L1与反射条码23的轴线共线，反射条码23的轴线是若干反射面22作圆形阵列时的中轴线，若干反射面22中至少包括2种结构类型，本实施例中不同结构类型的反射面22是指反射面22虽然轮廓形状相同，但是尺寸各异，本实施例中的各个反射面22的轮廓均是矩形状结构，不同结构类型的2个反射面22之间虽然长度尺寸相同，但宽度尺寸不同，不同结构类型的反射面22可反射出不同的雷达波反射特征，以致反射条码23在转动一周后雷达依次接收到的一串雷达波反射特征可组合形成一条信息。

为了方便形成反射条码23，如图1、图2所示，反射器2还包括有一环形件24，环形件24固定在电磁波透镜21上，环形件24的内表面与电磁波透镜21的表面紧贴，在环形件24的内表面上形成有若干所述反射面22；在环形件24的外表面上涂覆有吸波材料。这样的设计，在生产时先在一长条形金属条的一面上形成一个个的反射面22，之后再弯曲使金属条两端对接连接形成环形件24即可，各反射面22可采用打印的方式在金属条上形成。在环形件24的外表面上涂覆有吸波材料的设计，这样使得环形件24的外表面不会对电磁波进行反射，避免雷达在接收信号时产生干扰，进一步提高信息的准确性。

为了使转动机构3的结构更加合理，如图1、图2所示，所述转动机构3包括转动杆31和风力叶片32；所述电磁波透镜21固定在转动杆上，为了不破坏电磁波透镜21的内部结构，转动杆31分为上下两段，电磁波透镜21被夹置固定在上段转动杆与下段转动杆之间，转动杆31可转动地安装在底座1上，转动杆31的转动轴线是L1，在转动杆31上安装有上安装杆33，上安装杆33处于电磁波透镜21的上方，上安装杆33的轴线与转动杆31的轴线垂直，在上安装杆33的两端各自安装有一所述风力叶片32。

为了使风力叶片32在使用时可致使转动杆31只往一个方向转动，如图1、图2所示，所述风力叶片32是半球体状结构，风力叶片32的迎风面是半球体状结构的平面，在风力叶片32的迎风面上形成有凹位321，各风力叶片32的迎风面均与水平面垂直。转动机构3需要采用风力来驱动的，以至于应用在高山或海边等长时间有风的地方才能满足使用需要，风力叶片32在其迎风面上形成有凹位321，而风力叶片32的背风面为半球形凸面的设计，使得无论风向如何，使用时都只能吹动风力叶片32使转动杆31只往一个方向转动。

为了防尘防潮，如图1、图2所示，所述底座1上盖置有一外罩11，该外罩11与底座1组合形成一密封腔12；所述反射器2、转动机构3安装在密封腔12内，转动机构3的转动杆31的顶部是穿过外罩11顶面伸出密封腔12的，风力叶片32固定在转动杆31伸出外罩11的那一端。

如图1、图2所示，所述外罩11的顶部做成为锥体状结构，在底座1的底面设有固定支架13。这样的设计，当应用在浅滩位置时，本信息化无源雷达反射装置可直接通过固定支架13固定在水底，外罩11的顶部做成锥体状结构的设计，可防止鸟类在上面停留，避免鸟粪污染。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于转动机构的不同：如图3、图4所示，本实施例的所述转动机构4包括电机41、转动杆42和供电模块43；所述转动杆42可转动地安装在底座5上，转动杆42的转动轴线是L1；所述电磁波透镜7固定在转动杆42上；所述电机41和供电模块43均安装在底座5上，电机41用于驱动转动杆42转动，具体是电机41的转动端与转动杆42之间还通过齿轮组来传动，电机41与供电模块43电性连接。

为了为供电模块43进行充电，使本方案可实现长时间带动电磁波透镜7进行转动，如图3、图4所示，所述底座5是一漂浮体，在底座5内安装有配重块51；转动机构4还包括海浪传动组件44和发电模块45；所述海浪传动组件44包括齿轮441、齿条442、连接件443、上推拉弹簧444和下推拉弹簧445；所述齿条442可上下滑动地安装在底座5上；所述上推拉弹簧444的拉伸方向、下推拉弹簧445的拉伸方向均与齿条442的滑动方向平行，上推拉弹簧444处于齿条442的上方，上推拉弹簧444的底端与齿条442的顶端连接，上推拉弹簧444的顶端与底座5连接；所述下推拉弹簧445处于齿条442的下方，下推拉弹簧445的顶端与齿条442的底端连接，下推拉弹簧445的底端与底座5连接；所述齿轮441可转动地安装在底座5上，齿轮441与齿条442相啮合；齿轮441、齿条442、上推拉弹簧444和下推拉弹簧445可安装在一固定在底座5上的架体48上，在组装时先将齿轮441、齿条442、上推拉弹簧444和下推拉弹簧445安装在架体48上，之后再将架体48固定在底座5上即可，这样组装起来更加方便；所述连接件443可上下滑动地安装在底座5上，连接件443的顶端与齿条442连接，连接件443的底端穿过底座5伸出底座5的底面，连接件443的底端还通过链条46与用于将底座5定位的定位锚47连接，本实施例中没有固定支架；所述发电模块45的传动端通过齿轮441带动而发电，供电模块43是蓄电池，发电模块45用于为蓄电池充电。设置有这一种充电结构的产品是作为航标使用的，在使用时，底座5在海浪的作用下会上下浮动，这样定位锚47会通过链条46拉动连接件443使齿条442向下滑动，齿条442在滑动时会同时受到上推拉弹簧444和下推拉弹簧445的作用，使得在海浪的作用下，齿条442可上下往复滑动而带动齿轮441转动，齿轮441的正反转使发电模块45的传动端往复动作进行发电，发电模块45产生的电能经降压后为供电模块43充电。

为了充分利用产品的应用环境的资源来对供电模块43进行充电，如图3、图4所示，本信息化无源雷达反射装置还包括太阳能发电板6，太阳能发电板6安装在底座5的外表面，供电模块43是蓄电池，太阳能发电板6用于为蓄电池充电。太阳能发电板6具体是安装在外罩54的外表面上，且太阳能发电板6处于电磁波透镜7的上方，这样不会遮挡到电磁波透镜21，避免影响雷达的反射信号。

如图3、图4所示，本信息化无源雷达反射装置在密封腔52中还安装有光源53，光源53与供电模块43电性连接，外罩54上形成有透光窗口541。这样的设计，在作为航标使用时，在夜晚可以为船只提供灯光指示。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：如图5所示，本实施例的转动杆7的底端是穿过底座伸出密封腔的，在转动杆7上安装有下安装杆8，下安装杆8处于底座的下方，下安装杆8的轴线与转动杆7的轴线垂直，下安装杆8的轴线与上安装杆的轴线在水平面的正投影垂直，在下安装杆8的两端各自安装有一所述水力叶片9，水力叶片9与风力叶片10是结构一样的，上安装杆上的2个风力叶片10、下安装杆8上的2个水力叶片9在水平面上的正投影呈环绕上安装杆与下安装杆8的相交点作圆形阵列布设。这样的设计，本实施例固定在有波浪或水流的使用环境中时，本实施例可通过风力驱动和水力驱动同时为电磁波透镜的转动提供动力，风力驱动和水力驱动可以实现动力互补，这样可大大提高电磁波透镜实现不断转动的可靠性。

Claims (14)

1.一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：包括底座、反射器和转动机构；所述反射器包括电磁波透镜和若干反射面；所述电磁波透镜安装在底座上；各反射面均面向电磁波透镜设置，以致经反射面反射的电磁波可透过电磁波透镜射出；若干反射面环绕电磁波透镜排列构成环形状或弧形状的反射条码，反射条码上相邻的2个反射面呈隔开设置，反射条码通过所述转动机构带动而转动，反射条码的转动轴线是L1，转动轴线L1与反射条码的轴线共线，若干反射面中至少包括2种结构类型，不同结构类型的反射面可反射出不同的雷达波反射特征，以致反射条码在转动一周后雷达依次接收到的一串雷达波反射特征可组合形成一条信息；不同结构类型的反射面是指：不同反射面的轮廓形状不同或不同的反射面虽然轮廓形状相同，但是尺寸各异。

2.根据权利要求1所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：各反射面的中心与电磁波透镜的中心共面，所共之面与转动轴线L1垂直，各反射面的俯仰反射角度在±15°～±30°的范围内。

3.根据权利要求1所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述电磁波透镜是通过所述转动机构安装在底座上的，电磁波透镜相对于底座转动的转动轴线也是L1；各反射面均相对于电磁波透镜定位。

4.根据权利要求3所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：各反射面是涂设在电磁波透镜表面的涂层。

5.根据权利要求3所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：各反射面各自是在一薄片上形成的，所述薄片黏贴固定在电磁波透镜上，各薄片上在背向反射面的那一面涂覆有吸波材料。

6.根据权利要求3所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：反射器还包括有一环形件，环形件固定在电磁波透镜上，环形件的内表面与电磁波透镜的表面紧贴，在环形件的内表面上形成有若干所述反射面；在环形件的外表面上涂覆有吸波材料。

7.根据权利要求1所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述电磁波透镜是球体状结构或柱体状结构。

8.根据权利要求3所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述转动机构包括电机、转动杆和供电模块；所述转动杆可转动地安装在底座上，转动杆的转动轴线也是L1；所述电磁波透镜固定在转动杆上；所述电机和供电模块均安装在底座上，电机用于驱动转动杆转动，电机与供电模块电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述底座是一漂浮体，转动机构还包括海浪传动组件和发电模块；所述海浪传动组件包括齿轮、齿条、连接件、上推拉弹簧和下推拉弹簧；所述齿条可上下滑动地安装在底座上；所述上推拉弹簧的拉伸方向、下推拉弹簧的拉伸方向均与齿条的滑动方向平行，上推拉弹簧处于齿条的上方，上推拉弹簧的底端与齿条的顶端连接，上推拉弹簧的顶端与底座连接；所述下推拉弹簧处于齿条的下方，下推拉弹簧的顶端与齿条的底端连接，下推拉弹簧的底端与底座连接；所述齿轮可转动地安装在底座上，齿轮与齿条相啮合；所述连接件可上下滑动地安装在底座上，连接件的顶端与齿条连接，连接件的底端穿过底座伸出底座的底面，连接件的底端还通过链条与用于将底座定位的定位锚连接；所述发电模块的传动端通过齿轮带动而发电，供电模块是蓄电池，发电模块用于为蓄电池充电。

10.根据权利要求8或9所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：还包括太阳能发电板，太阳能发电板安装在底座的外表面，太阳能发电板处于电磁波透镜的上方，供电模块是蓄电池，太阳能发电板用于为蓄电池充电。

11.根据权利要求3所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述转动机构包括转动杆和风力叶片；所述电磁波透镜固定在转动杆上，转动杆可转动地安装在底座上，转动杆的转动轴线是L1，在转动杆上安装有上安装杆，上安装杆处于电磁波透镜的上方，上安装杆的轴线与转动杆的轴线垂直，在上安装杆的两端各自安装有一所述风力叶片。

12.根据权利要求3所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述转动机构包括转动杆和水力叶片；所述电磁波透镜固定在转动杆上，转动杆可转动地安装在底座上，转动杆的转动轴线是L1，在转动杆上安装有下安装杆，下安装杆处于底座的下方，下安装杆的轴线与转动杆的轴线垂直，在下安装杆的两端各自安装有一所述水力叶片。

13.根据权利要求1所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述底座上盖置有一外罩，该外罩与底座组合形成一密封腔；所述反射器、转动机构安装在密封腔内。

14.根据权利要求13所述的一种信息化无源雷达反射装置，其特征在于：所述外罩的顶部做成为锥体状结构。

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