一种球形双偏振相控阵天气雷达.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113064173A(43)申请公布日2021.07.02(21)申请号202110509616.1(22)申请日2021.05.11(71)申请人中国气象局气象探测中心地址100081北京市海淀区中关村南大街46号27号楼206(72)发明人高玉春李忱陈玉宝陈虎李昌兴陆建兵梁海河王箫鹏陈应春步志超韩旭邵楠刘洁(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人王爱涛(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)G01S7/282(2006.01)G01S7/285(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种球形双偏振相控阵天气雷达(57)摘要本发明涉及一种球形双偏振相控阵天气雷达，包括：球冠相控阵天线模块、数字收发模块以及信号处理模块；所述球冠相控阵天线模块包括球形支撑架和多个双极化微带辐射单元；多个所述双极化微带辐射单元紧密布设在所述球形支撑架上，调整所述双极化微带辐射单元的位置，使所述双极化微带辐射单元发射的波束方向与球形支撑架有效口径的法向一致；所述球冠相控阵天线模块用于探测天气；所述数字收发模块与所述球冠相控阵天线模块之间进行无线传输；所述数字收发模块用于产生探测气象目标所需的调频信号或相位编码信号，以及接收目标反射的回波信号；所述信号处理模块与所述数字收发模块连接。本发明提高了雷达探测气象目标的准确度。CN113064173ACN113064173A权利要求书1/2页1.一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，包括：球冠相控阵天线模块、数字收发模块以及信号处理模块；所述球冠相控阵天线模块包括球形支撑架和多个双极化微带辐射单元；多个所述双极化微带辐射单元紧密布设在所述球形支撑架上，调整所述双极化微带辐射单元的位置，使所述双极化微带辐射单元发射的波束方向与球形支撑架的有效口径的法向一致；所述球冠相控阵天线模块用于探测天气；所述数字收发模块与所述球冠相控阵天线模块之间进行无线传输；所述数字收发模块用于产生探测气象目标所需的调频信号或相位编码信号，以及接收目标反射的回波信号；所述信号处理模块与所述数字收发模块连接；调整后的所述双极化微带辐射单元根据所述调频信号或所述相位编码信号发出波束，探测所述气象目标，并将所述回波信号发送至所述数字收发模块，所述数字收发模块将所述回波信号发送到所述信号处理模块，所述信息处理模块对所述回波信号进行频谱分析，得到目标回波信息。2.根据权利要求1所述的一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，所述球冠相控阵天线模块还包括多个电子开关；一个所述电子开关对应一个所述双极化微带辐射单元；所述电子开关用于控制所述双极化微带辐射单元进行电子扫描。3.根据权利要求2所述的一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，所述数字收发模块具体包括：多个双通道数字T/R组件；每一所述双极化微带辐射单元对应一个所述双通道数字T/R组件；所述双通道数字T/R组件用于收发信号，所述信号包括所述调频信号、所述相位编码信号或回波信号。4.根据权利要求3所述的一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，所述双通道数字T/R组件具体包括：数字接收单元和数字发射单元；所述数字发射单元用于产生探测所述气象目标所需的调频信号或相位编码信号；所述数字接收单元用于接收所述气象目标反射的回波信号。5.根据权利要求4所述的一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，所述球形双偏振相控阵天气雷达还包括：数字传输网络；所述数字传输网络包括第一数字传输网络和第二数字传输网络；所述数字传输网络用于所述数字收发模块与所述信号处理模块之间的信息交互；所述第一数字传输网络设于所述数字收发模块的内部，所述第一数字传输网络的一端与所述双通道数字T/R组件连接；所述第二数字传输网络设于所述信号处理模块的内部，所述第二数字传输网络的一端与所述第一数字传输网络的另一端连接。6.根据权利要求5所述的一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，所述信号处理模块具体包括：多通道数字波束形成单元、信号处理单元、系统控制单元以及通讯单元；所述多通道数字波束形成单元、所述信号处理单元、所述系统控制单元以及所述通讯单元均与所述第二数字传输网络的另一端连接；所述多通道数字波束形成单元用于将所述球冠相控阵天线模块接收到的回波信号转换为波束信号；所述信号处理单元用于对所述波束信号进行频谱分析，得到目标回波信息；所述系统控制单元用于生成控制指令；所述通讯单元用于发送所述目标回波信息。2CN113064173A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的一种球形双偏振相控阵天气雷达，其特征在于，所述信号处理模块还与所述电子开关连接；所述系统控制单元还用于根据所述控制指令控制所述电子