CN210572820U - 多路抗干扰气象探空装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气象探空技术领域，具体涉及多路抗干扰气象探空装置，包括，多个工作中心频率不同的探空仪，以及用天馈线依次电气连接的天线、调相器、和差环、调制环、环形器、滤波器、限幅器和前置高放器；进一步地，所述滤波器为中心频率可调的带通滤波器。通过本装置提供了抗干扰的硬件手段，配合不同频段的探空仪，用物理手段滤除了非探测需求频段外的干扰信号，同时保证了L波段探空雷达的整体工作性能；采用中心频率可调的带通滤波器，以调整过滤频段，提高了本装置作业过程中的抗干扰能力，提升了使用效果。

Description

多路抗干扰气象探空装置

技术领域

本实用新型涉及气象探空技术领域，具体涉及多路抗干扰气象探空装置的技术领域。

背景技术

1996 年，我国开始研究和发展新的 L 波段二次测风雷达 - 电子探空仪系统，2004 年底，我省L 波段高空气象观测系统在西宁和格尔木正式投入业务使用到2008年，全省高空气象探测系统全部更新为L波段雷达。随着新一代高空气象观测系统在我国高空气象观测台站全面推广应用，目前该系统作为中国气象局大气监测自动化的一部分，将极大地提高我国高空气象观测资料的质量，L波段雷达具有体积小、可靠性高、操作便捷等特点。

但在实际探测工作中，根据中国气象局探测规范，为完成一项探测作业，需要探测多项内容，或者在探测过程中由于前气象探空仪部分元件失灵或未达到指定高度，需要再次释放气象探空仪，而致使两个或多个探空仪之间的频段存在相互干扰，影响气象雷达的探测质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供多路抗干扰气象探空装置，提供了抗干扰的硬件手段，配合不同频段的探空仪，用物理手段滤除了非探测需求频段外的干扰信号，同时保证了L波段探空雷达的整体工作性能。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

多路抗干扰气象探空装置，包括，多个工作中心频率不同的探空仪，以及用天馈线依次电气连接的天线、调相器、和差环、调制环、环形器、滤波器、限幅器和前置高放器。

进一步地，所述滤波器为中心频率可调的带通滤波器。

进一步地，所述滤波器为中心频率为1675±10MHz的带通滤波器。

进一步地，所述探空仪的数量为两个，其中一个探空仪的工作中心频率为1667±2MHz，另一个探空仪的工作中心频率为1683±2 MHz。

进一步地，本和差箱装置包括4路所述天线和4路所述调相器，且各组天线和调相器为并联连接。

与现有技术相比，本实用新型至少能达到以下有益效果之一：

1、通过本装置提供了抗干扰的硬件手段，配合不同频段的探空仪，用物理手段滤除了非探测需求频段外的干扰信号，同时保证了L波段探空雷达的整体工作性能。

2、采用中心频率可调的带通滤波器，以调整过滤频段，提高了本装置作业过程中的抗干扰能力，提升了使用效果。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型的一种实施例的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图1所示，多路抗干扰气象探空装置，包括多个工作中心频率不同的探空仪，以及用天馈线依次电气连接的天线、调相器、和差环、调制环、环形器、滤波器、限幅器和前置高放器。

多个探空仪为中心频率有差异的无线电探空仪，用于测量天空不同高度上的大气物理参数，并传输给地面的气象雷达接收处理；天线用于发射和接收信号；调相器用于对载波信号进行相角调整，以满足本装置的使用需求；用和差环得到和信号、方位差信号、俯仰差信号，再用调制环在程序方波的控制下按20毫秒每周期（上下左右各5毫秒）的速率分别将方位差信号、俯仰差信号调制到和信号上；环形器用于实现信号的发射或接收的单向传输；滤波器用于对干扰信号进行过滤；限幅器用于对信号幅度限定在一定范围内；前置高放器用于对偏向增益不够或馈线引起的信号损耗进行弥补，对接收的高频信号进行放大；各部件之间的电气连接方式采用常规标准连接方式即可，以实现对雷达接收信号进行预处理，以排除干扰信号的影响，之后在传输给接收器进行处理，并在显示器中进行显示观察。

优选的，目前大多采用，GFE(L)1型雷达与GTS1型数字式电子探空仪相配合，使用中心频率：1675MHz，脉冲宽度：0.8±0.2μs,波瓣宽度≤6度。脉冲宽度、波瓣宽度均较窄，雷达测量精度比较高。因此滤波器选用中心频率为1675±9MHz的带通滤波器，以对GSM1800:1710-1725、GSM1800:1745-1755等频段的基站信号进行过滤，减少基站信号对数据的影响，以提升探空数据的质量。实测衰减1DB，保证1675±6MHz探空信号正常通过而不影响正常高空业务观测。

优选的，滤波器采用中心频率可以调节的带通滤波器，工作过程中，将每个探空仪的中心频率按照一定的间隔（比如5 MHz或8MHz）进行调整，并按照顺序进行间隔释放，使得当前一个探空仪达到指定高度，并完成数据监测并反馈信号之后，即可调整带通滤波器和地面气象雷达的中心频率，使其与后一个探空仪的中心频率匹配，对前一个探空仪工作过程中产生的频段进行过滤排出，接收并处理后一探空仪的信号，使得前一探空仪的信号波段不影响后一探空仪的信号波段，实现多个探空仪的前后顺序作业，而无需耗费等到前一个探空仪完全停止工作所需要的时间成本。

优选的，另一种工作方式为，每次探空作业时，至少准备两个探空仪，将其中一个探空仪（前探空仪）的工作中心频率设置为1665MHz，另一个探空仪（后探空仪）的工作中心频率为1685 MHz，使得两个探空仪之间的中心频率存在较大的差异，先释放其中一个探空仪，并将带通滤波器和地面气象雷达的中心频率调至与其匹配（1665MHz），如果前探空仪未达到要求探测高度及出现故障时，前探空仪仍然在高空发射信号，再释放第二个探空仪进行探测时，将带通滤波器和地面气象雷达的中心频率调至1685 MHz，从而将前探空仪的1665MHz的频段进行过滤排出，保留后探空仪的1685 MHz的频段，处理后，传输给雷达接收机进行处理；以实现前后两个探空仪相互不收干扰，大大节约了作业的时间成本，提升探测质量。

优选的，再一种工作方式为，每次探空作业时，至少准备两个探空仪，将其中一个探空仪（前探空仪）的工作中心频率设置为1667MHz，另一个探空仪（后探空仪）的工作中心频率为1683 MHz，使得两个探空仪之间的中心频率存在较大的差异，先释放其中一个探空仪，并将带通滤波器和地面气象雷达的中心频率调至与其匹配（1667MHz），如果前探空仪未达到要求探测高度及出现故障时，前探空仪仍然在高空发射信号，再释放第二个探空仪进行探测时，将带通滤波器和地面气象雷达的中心频率调至1683 MHz，从而将前探空仪的1667MHz的频段进行过滤排出，保留后探空仪的1683 MHz的频段，处理后，传输给雷达接收机进行处理；以实现前后两个探空仪相互不收干扰，大大节约了作业的时间成本，提升探测质量。

优选的，本和差箱装置包括4路所述天线和4路所述调相器，且各组天线和调相器为并联连接。4路天线在空间上按上下左右进行分布，由于考虑到用于连接4组天线与调相器之间的天馈线的长度肯定会存在差异，因此，同时设置相应的4路调相器，用于针对各自的天馈线的电长度而带来的影响进行标定。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.多路抗干扰气象探空装置，其特征在于：包括，多个工作中心频率不同的探空仪，以及用天馈线依次电气连接的天线、调相器、和差环、调制环、环形器、滤波器、限幅器和前置高放器。

2.根据权利要求1所述的多路抗干扰气象探空装置，其特征在于：所述滤波器为中心频率可调的带通滤波器。

3.根据权利要求2所述的多路抗干扰气象探空装置，其特征在于：所述滤波器为中心频率为1675±10MHz的带通滤波器。

4.根据权利要求3所述的多路抗干扰气象探空装置，其特征在于：所述探空仪的数量为两个，其中一个探空仪的工作中心频率为1667±2MHz，另一个探空仪的工作中心频率为1683±2 MHz。

5.根据权利要求2所述的多路抗干扰气象探空装置，其特征在于：本和差箱装置包括4路所述天线和4路所述调相器，且各组天线和调相器为并联连接。

6.根据权利要求2所述的多路抗干扰气象探空装置，其特征在于：所述调制环在程序方波的控制下按20毫秒每周期的速率分别将方位差信号、俯仰差信号调制到和信号上。

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