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CN107703487B - 一种一体化的天气雷达双极化组件 - Google Patents

一种一体化的天气雷达双极化组件 Download PDF

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CN107703487B
CN107703487B CN201710840530.0A CN201710840530A CN107703487B CN 107703487 B CN107703487 B CN 107703487B CN 201710840530 A CN201710840530 A CN 201710840530A CN 107703487 B CN107703487 B CN 107703487B
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Beijing Institute of Radio Measurement
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Abstract

本发明涉及一种一体化的天气雷达双极化组件,该组件包括:极化切换模块、收发转换模块、接收保护模块、耦合模块、控制模块;还包括:测试模块和幅相一致性模块。通过本发明的一体化的天气雷达双极化组件,能够将极化切换功能、收发转换功能、接收保护功能、测试接口功能、幅相一致性功能等组合在一个组件中,大大缩小了组件的占用空间,其这个组件不需要使用外接设备,且使用中需要结构、接口协调也比较简单,使用非常方便。

Description

一种一体化的天气雷达双极化组件
技术领域
本发明属于天气雷达测试领域,尤其涉及一种一体化的天气雷达双极化组件。
背景技术
双极化天气雷达作为天气雷达领域的新发展方向之一,在定量降水估计、冰雹识别、降雨粒子分类等方面发挥着越来越大的作用。双极化天气雷达可以工作在单极化模式和双极化模式,单极化模式和双极化模式的极化切换需要极化开关,该功能称为极化切换功能。发射机发射大功率微波工作时,天气雷达将电磁波通过波导传输至天线,微波遇到目标反射形成回波信号被天线接收时,回波信号通过波导传输至接收机,该功能称为收发转换功能。为了防止大功率微波发射时功率泄露导致接收机损坏的发生,天气雷达需要配置保护开关,保护接收机不被破坏,该功能称为接收保护功能。为了监测发射机功率、测试接收系统,天气雷达经常需要配置测试接口,该功能称为测试接口功能。天气雷达双极化模式工作时,通过调整水平极化发射信号和垂直极化发射信号的幅度、相位一致性,保证天线发射的信号在空中合成为斜45°线极化形式,该功能称为幅相一致性功能。
现有天气雷达完成极化切换功能、收发转换功能、接收保护功能、测试接口功能、幅相一致性功能需要多个不同组件,但是这些组件一般分布在天气雷达系统的多个分系统中,占用空间较大,有的甚至需要外接设备转接,使用中需要结构、接口协调也比较复杂,使用非常不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:现有的天气雷达完成极化切换功能、收发转换功能、接收保护功能、测试接口功能、幅相一致性功能等需要多个不同组件,且这些组件占用空间较大,有的甚至需要外接设备转接,使用中需要结构、接口协调也比较复杂,使用非常不便。
为解决上面的技术问题,本发明提供了一种一体化的天气雷达双极化组件,该组件包括:极化切换模块、收发转换模块、接收保护模块、耦合模块、控制模块;
所述极化切换模块,用于在双极化模式工作时,将发射信号转换成水平发射信号和垂直发射信号,并分别沿水平极化发射通道和垂直极化发射通道将所述水平发射信号和所述垂直发射信号发送至所述收发转换模块;
所述收发转换模块,用于将所述水平发射信号和所述垂直发射信号转发至所述耦合模块;
所述耦合模块,所述耦合模块,用于接收所述水平发射信号和所述垂直发射信号,并将所述水平发射信号和所述垂直发射信号分别耦合成的水平发射信号的功率监测信号和垂直发射信号的功率监测信号,同时将所述水平发射信号和所述垂直发射信号发射至外部设备,并将所述水平发射信号和所述垂直发射信号分别在所述外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号和垂直驻波监测信号;
所述接收保护模块,用于吸收从所述收发转换模块中泄露出来的所述水平发射信号和所述垂直发射信号;
所述控制模块分别与所述极化切换模块、所述接收保护模块进行连接,分别用于在发射信号时控制所述极化切换模块进行工作模式的切换,以及控制所述接收保护模块吸收从所述收发转换模块中泄露出来的所述水平发射信号和所述垂直发射信号。
本发明的有益效果:通过本发明的一体化的天气雷达双极化组件,能够将极化切换功能、收发转换功能、接收保护功能、测试接口功能、幅相一致性功能等组合在一个组件中,大大缩小了组件的占用空间,其这个组件不需要使用外接设备,且使用中需要结构、接口协调也比较简单,使用非常方便。
进一步地,该组件还包括:测试模块;所述测试模块,用于在接收测试信号时,将接收的所述测试信号转换成虚拟的水平极化回波信号和虚拟的垂直极化回波信号,以便外部接收设备根据所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号确定所述外部接收设备的状况。
上述进一步地有益效果:通过在组件中增加测试模块,可以起到测试的作用,减少了外接测试设备,简化了该组件的结构。
进一步地,所述耦合模块,还用于接收所述外部设备反射回来的水平极化接收信号和垂直极化接收信号,并将接收的所述外部设备反射回来的水平极化接收信号和垂直极化接收信号发送至所述收发转换模块;
所述收发转换模块,还用于将所述外部设备反射回来的所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号转发至所述接收保护模块;
所述接收保护模块,还用于将所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号转发至所述测试模块;
所述测试模块,还用于将所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号分别转换成水平极化回波信号和垂直极化回波信号,并将所述水平极化回波信号和所述垂直极化回波信号发送至所述外部设备;
所述控制模块,还用于控制所述接收保护模块与所述测试模块接通,以便所述测试模块接收所述水平极化接收信号和所述垂直极化信号。
上述进一步地有益效果:反射回来的信号,通过上述的耦合模块、收发转换模块、接收保护模块、控制模块,大大简化系统结构。
进一步地,所述极化切换模块,还用于在单极化模式工作时,直接将发射信号沿着所述水平极化发射通道发送至所述收发转换模块。
进一步地,该组件还包括:幅相一致性模块;该组件还包括:幅相一致性模块;所述极化切换模块、所述幅相一致性模块和所述收发转换模块依次连接,用于接收所述外部设备在检测到所述水平极化发射信号和所述垂直极化发射信号幅度、相位不一致时反馈的控制指令,并根据所述控制指令将所述水平极化发射信号和所述垂直极化发射信号调整成幅度、相位一致的信号。
进一步地,所述极化切换模块包括:铁氧体开关K1、铁氧体开关K2、铁氧体开关K3、功分器a、负载;
当在双极化模式工作时,所述控制模块控制所述铁氧体开关K1切换至所述功分器a一侧、控制所述铁氧体开关K2切换至功分器a另一侧、控制铁氧体开关K3切换至所述垂直极化发射通道;
当在单极化模式工作时,所述控制模块控制铁氧体开关K1切换至与所述铁氧体开关K2连接的一侧,控制所述铁氧体开关K3切换至负载。
进一步地,所述收发转换模块包括:环形器H和环形器V;所述环形器H通过所述水平极化发射通道与所述铁氧体开关K2连接,且还与所述耦合模块、所述接收保护模块连接,用于将所述水平发射信号转发至所述耦合模块,以及用于接收所述耦合模块发送的所述水平极化接收信号,并将接收的所述水平极化接收信号发送至所述保护开关模块;
所述环形器V通过所述垂直极化发射通道与所述铁氧体开关K3连接,且还与所述耦合模块、所述接收保护模块连接,用于将所述垂直发射信号转发至所述耦合模块;以及用于接收所述耦合模块发送的所述垂直极化接收信号,并将接收的所述垂直极化接收信号发送至所述保护开关模块。
进一步地,所述耦合模块包括:发射耦合器H、发射耦合器V;
所述发射耦合器H,用于将所述环形器H发送的所述水平极化发射信号耦合成所述水平发射信号的功率监测信号,并将所述水平极化发射信号发送至所述外部设备,同时将所述水平发射信号在所述外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号;
所述发射耦合器V,用于将所述环形器V发送的所述垂直极化发射信号耦合成所述垂直发射信号的功率监测信号,并将所述垂直极化发射信号发送至所述外部设备,同时将所述垂直发射信号在所述外部设备中产生的驻波耦合成垂直驻波监测信号。
进一步地,所述接收保护模块包括:保护开关H和保护开关V;
所述保护开关H通过水平极化接收通道与所述环形器H连接,用于吸收从所述环形器H中泄露出来的所述水平发射信号,还用于接收所述环形器H发送的所述水平极化接收信号,并将所述水平极化接收信号发送至所述测试模块;
所述保护开关V通过垂直极化接收通道与所述环形器V连接,用于吸收从所述环形器V中泄露出来的所述垂直发射信号,还用于接收所述环形器V发送的所述垂直极化接收信号,并将所述垂直极化接收信号发送至所述测试模块。
上述进一步地有益效果:通过上述的保护开关H和保护开关V,可以吸收一些泄露的信号,避免对后续的模块造成损坏。
进一步地,所述测试模块包括:功分器b、接收耦合器H、接收耦合器V;
所述功分器b,用于接收所述测试信号,并将所述测试信号转换成所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号;
所述接收耦合器H,用于将所述虚拟的水平极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送给所述外部设备;还用于将所述水平极化接收信号转换成所述水平极化回波信号,并将所述水平极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送至所述外部设备;
所述接收耦合器V,用于将所述虚拟的垂直极化回波信号沿所述垂直极化接收通道发送给所述外部设备;还用于将所述垂直极化接收信号转换成所述垂直极化回波信号,并将所述垂直极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送至所述外部设备。
附图说明
图1为实施例1的一种一体化的天气雷达双极化组件的结构示意图;
图2为实施例2的一种一体化的天气雷达双极化组件的结构示意图;
图3为实施例5的一种一体化的天气雷达双极化组件的结构示意图;
图4为本发明的一种一体化的天气雷达双极化组件的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,本发明实施例1中提供的是一种一体化的天气雷达双极化组件,该组件包括:该组件包括:极化切换模块、收发转换模块、接收保护模块、耦合模块、控制模块;
所述极化切换模块,用于在双极化模式工作时,将发射信号转换成水平发射信号和垂直发射信号,并分别沿水平极化发射通道和垂直极化发射通道将所述水平发射信号和所述垂直发射信号发送至所述收发转换模块;
所述收发转换模块,用于将所述水平发射信号和所述垂直发射信号转发至所述耦合模块;
所述耦合模块,用于接收所述水平发射信号和所述垂直发射信号,并将所述水平发射信号和所述垂直发射信号分别耦合成的水平发射信号的功率监测信号和垂直发射信号的功率监测信号,同时将所述水平发射信号和所述垂直发射信号发射至外部设备,并将所述水平发射信号和所述垂直发射信号分别在所述外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号和垂直驻波监测信号;
所述接收保护模块,用于吸收从所述收发转换模块中泄露出来的所述水平发射信号和所述垂直发射信号;
所述控制模块分别与所述极化切换模块、所述接收保护模块进行连接,分别用于在发射信号时控制所述极化切换模块进行工作模式的切换,以及控制所述接收保护模块吸收从所述收发转换模块中泄露出来的所述水平发射信号和所述垂直发射信号。
需要说明的是,在本实施例1中控制模块会接收外部输入的控制信号X1,并将这些控制信号X1发送给极化切换模块,若是该极化切换模块接收的控制信号为低电平时,该极化切换模块切换为双极化的工作模式,该天气雷达为双极化工作状态。在外部输入发射信号X2时,若此时该组件是处于双极化的工作模式,极化切换模块将发射信号X2转换成水平发射信号和垂直发射信号,并分别沿水平极化发射通道和垂直极化发射通道将该水平发射信号和该垂直发射信号发送至收发转换模块;
该收发转换模块在接收到该水平发射信号和该垂直发射信号转发至耦合模块,而该耦合模块会接收该水平发射信号和该垂直发射信号,并将该水平发射信号和该垂直发射信号分别耦合成水平发射信号的功率监测信号和垂直发射信号的功率监测信号,同时将水平极化发射信号和垂直极化发射信号发射至外部设备。其中由于在收发转换模块会泄露部分水平发射信号和垂直发射信号,所以该接收保护模块会吸收从该收发转换模块中泄露出来的该水平发射信号和该垂直发射信号。
另外,在耦合模块中还可以连接一些监测设备,这些设备是用于监测水平方向上的信号,如图4中所示的,例如该耦合模块的外部接口X8,监测水平功率;或者外部接口X10,水平驻波监测;或者外部接口X9,垂直监测功率;或者外部接口X110,垂直驻波监测。
可选地,如图2中所示,在另一实施例2中该组件还包括:测试模块;所述测试模块,用于在接收测试信号时,将接收的将所述测试信号转换成虚拟的水平极化回波信号和虚拟的垂直极化回波信号,以便外部接收设备根据所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号确定所述外部接收设备的状况。
需要说明的是,在本实施例2中是在上述的组件都不发生工作时,只是该组件中的测试模块进行测试工作,那么该测试模块会只接收外部设备输入的测试信号X7,将接收的该测试信号X7转换成虚拟的水平极化回波信号和虚拟的垂直极化回波信号,以便外部接收设备根据所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号确定所述外部接收设备的状况。比如:该虚拟的水平极化回波信号和该虚拟的垂直极化回波信号一致性良好,那么说明所述外部接收设备是完好的,反之,所述外部接收设备一致性不好,需要校正。
可选地,如图3和图4所示,在另一实施例3中该组件包括:
所述耦合模块,还用于接收所述外部设备反射回来的水平极化接收信号和垂直极化接收信号,并将接收的所述外部设备反射回来的水平极化接收信号和垂直极化接收信号发送至所述收发转换模块;
所述收发转换模块,还用于将所述外部设备反射回来的所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号转发至所述接收保护模块;
所述接收保护模块,还用于将所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号转发至所述测试模块;
所述测试模块,还用于将所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号分别转换成水平极化回波信号和垂直极化回波信号,并将所述水平极化回波信号和所述垂直极化回波信号发送至外部设备;
所述控制模块,还用于控制所述接收保护模块与所述测试模块接通,以便所述测试模块接收所述水平极化接收信号和所述垂直极化信号。
需要说明的是,在该实施例3中是该组件中的耦合模块还接收上述实施例中的外部设备反射回来的水平极化接收信号X3和垂直极化接收信号X4,并将接收的该水平极化接收信号和该垂直极化接收信号发送至收发转换模块;
当该收发转换模块接收到该水平极化接收信号和该垂直极化接收信号后,将这些信号转换方向,转发至接收保护模块;此时的接收保护模块会在控制模块的控制下,打开开关,让信号直接通过该接收保护模块转发至测试模块;
若是此时,该测试模块没有接收到外部输入的测试信号X7,那么该测试模块将该水平极化接收信号和该垂直极化接收信号分别转换成水平极化回波信号X5和垂直极化回波信号X6。
可选地,在另一实施例4中所述极化切换模块,还用于在单极化模式工作时,直接将发射信号沿着所述水平极化发射通道发送至所述收发转换模块。
需要说明的是,在本实施例4中当控制模块发送控制信号X1给极化切换模块,而该极化切换模块接收的控制信号X1为高电平时,那么该极化切换模块切换为单极化模式。当该组件工作在单极化模式时,该极化切换模块直接将发射信号X2沿着所述水平极化发射通道发送至收发转换模块,该收发转换模块将该发射信号X2发送至外部设备。
可选地,如图3所示,在另一实施例5中该组件还包括:幅相一致性模块;该组件还包括:幅相一致性模块;所述极化切换模块、所述幅相一致性模块和所述收发转换模块依次连接,用于接收所述外部设备在检测到所述水平极化发射信号和所述垂直极化发射信号幅度、相位不一致时反馈的控制指令,并根据所述控制指令将所述水平极化发射信号和所述垂直极化发射信号调整成幅度、相位一致的信号。
需要说明的是,在本实施例5中该组件该包括幅相一致性模块;该幅相一致性模块设置在极化切换模块和收发转换模块之间,在发送该水平发射信号和该垂直发射信号时,其不工作,只是允许该水平发射信号和该垂直发射信号通过其到达该收发转换模块,只有在耦合模块发送水平极化发射信号和垂直极化发射信号至外部设备时,监测该水平极化发射信号和该垂直极化发射信号,当在外部设备检测到该水平极化发射信号和该垂直极化发射信号幅度、相位不一致时,外部设备反馈控制指令给该幅相一致性模块,而该幅相一致性模块在接收到该控制指令后将该水平极化发射信号和该垂直极化发射信号调整成幅度、相位一致的信号。
可选地,在另一实施例6中所述极化切换模块包括:铁氧体开关K1、铁氧体开关K2、铁氧体开关K3、功分器a、负载;
当在双极化模式工作时,所述控制模块控制所述铁氧体开关K1切换至所述功分器a一侧、控制所述铁氧体开关K2切换至功分器a另一侧、控制铁氧体开关K3切换至所述垂直极化发射通道;
当在单极化模式工作时,所述控制模块控制铁氧体开关K1切换至与所述铁氧体开关K2连接的一侧,控制所述铁氧体开关K3切换至负载。
需要说明的是,在本实施例6中极化切换模块包括:铁氧体开关K1、铁氧体开关K2、铁氧体开关K3、功分器a、负载;而当该组件是工作在双极化模式时,那么控制模块控制该铁氧体开关K1切换至该功分器a一侧、控制该铁氧体开关K2切换至功分器a另一侧、控制铁氧体开关K3切换至该垂直极化发射通道,这样发射信号X2就可以在功分器中转换成水平发射信号和垂直发射信号,该水平发射信号会沿铁氧体开关K2进入到水平极化发射通道,而该垂直发射信号会沿铁氧体开关K3进入到垂直极化发射通道。
当该组件是工作在单极化模式时,该控制模块控制铁氧体开关K1切换至与该铁氧体开关K2连接的一侧,控制该铁氧体开关K3切换至负载;这样发射信号会直接通过铁氧体开关K1和铁氧体开关K2进入到水平极化发射通道。
可选地,在另一实施例7中所述收发转换模块包括:环形器H和环形器V;所述环形器H通过所述水平极化发射通道与所述铁氧体开关K2连接,且还与所述耦合模块、所述接收保护模块连接,用于将所述水平发射信号转发至所述耦合模块,以及用于接收所述耦合模块发送所述水平极化回波信号,并将接收的所述水平极化回波信号发送至所述保护开关模块;
所述环形器V通过所述垂直极化发射通道与所述铁氧体开关K3连接,且还与所述耦合模块、所述接收保护模块连接,用于将所述垂直发射信号转发至所述耦合模块;以及用于接收所述耦合模块发送所述垂直极化回波信号,并将接收的所述垂直极化回波信号发送至所述保护开关模块。
需要说明的是,在本实施例7中该组件中的收发转换模块包括:环形器H和环形器V,而环形器H和环形器V只是将信号转换方向的,所以在发送信号时,该环形器H和该环形器V分别将水平发射信号和垂直发射信号转发至耦合模块,而该环形器H通过水平极化发射通道与该铁氧体开关K2、该耦合模块连接,该环形器V通过垂直极化发射通道与该铁氧体开关K3、该耦合模块连接。
另外,该环形器H还与所述接收保护模块连接,用于接收该耦合模块发送所述水平极化回波信号,并将接收的该水平极化回波信号发送至该保护开关模块;同理该环形器V还与所述接收保护模块连接,用于接收该耦合模块发送该垂直极化回波信号,并将接收的该垂直极化回波信号发送至该保护开关模块。
可选地,在另一实施例8中所述耦合模块包括:发射耦合器H、发射耦合器V;
所述发射耦合器H,用于将所述环形器H发送的所述水平发射信号耦合成所述水平极化发射信号的功率监测信号,并将所述水平极化发射信号发送至所述外部设备,同时将所述水平发射信号在所述外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号;
所述发射耦合器V,用于将所述环形器V发送的所述垂直发射信号耦合成所述垂直极化发射信号的功率监测信号,并将所述垂直极化发射信号发送至所述外部设备,同时将所述垂直发射信号在所述外部设备中产生的驻波耦合成垂直驻波监测信号。
需要说明的是,在本实施例8中该耦合模块包括:发射耦合器H、发射耦合器V;该发射耦合器H与环形器H连接,还与外部设备连接,该发射耦合器H接收该环形器H发送的水平发射信号,并将接收的该水平发射信号耦合成水平极化发射信号的功率监测信号,并将该水平极化发射信号发送至外部设备,同时将该水平发射信号在该外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号。同理,发射耦合器V与环形器V连接,还与外部设备连接,该发射耦合器V接收该环形器V发送的垂直发射信号的功率监测信号,并将接收的该垂直发射信号耦合成垂直极化发射信号,并将该垂直极化发射信号发送至外部设备,同时将该垂直发射信号在该外部设备中产生的驻波耦合成垂直驻波监测信号。
可选地,如图4所示,在另一实施例9中所述接收保护模块包括:保护开关H和保护开关V;
所述保护开关H通过水平极化接收通道与所述环形器H连接,用于吸收从所述环形器H中泄露出来的所述水平发射信号,还用于接收所述环形器H发送的所述水平极化接收信号,并将所述水平极化接收信号发送至所述测试模块;
所述保护开关V通过垂直极化接收通道与所述环形器V连接,用于吸收从所述环形器V中泄露出来的所述垂直发射信号,还用于接收所述环形器V发送的所述垂直极化接收信号,并将所述垂直极化接收信号发送至所述测试模块。
需要说明的是,在本实施例9中该接收保护模块包括:保护开关H和保护开关V;该保护开关H在发射信号时,只是吸收从该环形器H中泄露出来的水平发射信号,只有在外部设备反射会信号的过程中,该保护开关H会被控制模块控制,接收该环形器H发送的水平极化接收信号,并将水平极化接收信号发送至测试模块;同理,该保护开关V在发射信号时,只是吸收从该环形器V中泄露出来的垂直发射信号,只有在外部设备反射会信号的过程中,该保护开关V会被控制模块控制,接收该环形器V发送的垂直极化接收信号,并将垂直极化接收信号发送至测试模块。
可选地,如图4所示,在另一实施例10中所述测试模块包括:功分器b、接收耦合器H、接收耦合器V;
所述功分器b,用于接收所述测试信号,并将所述测试信号转换成所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号;
所述接收耦合器H,用于将所述虚拟的水平极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送给所述外部设备;还用于将所述水平极化接收信号转换成所述水平极化回波信号,并将所述水平极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送至所述外部设备;
所述接收耦合器V,用于将所述虚拟的垂直极化回波信号沿所述垂直极化接收通道发送给所述外部设备;还用于将所述垂直极化接收信号转换成所述垂直极化回波信号,并将所述垂直极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送至所述外部设备。
需要说明的是,在本实施例10中,当该组件不发生发射信号X2时或者接收外部设备反馈的信号时,只有测试模块工作,则该功分器b接收到测试信号X7后,并将测试信号X7转换成虚拟的水平极化回波信号和虚拟的垂直极化回波信号,该接收耦合器H就是将虚拟的水平极化回波信号沿水平极化接收通道发送给外部设备,而该接收耦合器V就只是将虚拟的垂直极化回波信号沿垂直极化接收通道发送给外部设备。
在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体化的天气雷达双极化组件,其特征在于,该组件包括:极化切换模块、收发转换模块、接收保护模块、耦合模块、控制模块、测试模块和幅相一致性模块;
所述极化切换模块,用于在双极化模式工作时,将发射信号转换成水平发射信号和垂直发射信号,并分别沿水平极化发射通道和垂直极化发射通道将所述水平发射信号和所述垂直发射信号发送至所述收发转换模块;
所述收发转换模块,用于将所述水平发射信号和所述垂直发射信号转发至所述耦合模块;
所述耦合模块,用于接收所述水平发射信号和所述垂直发射信号,并将所述水平发射信号和所述垂直发射信号分别耦合成的水平发射信号的功率监测信号和垂直发射信号的功率监测信号,同时将所述水平发射信号和所述垂直发射信号发射至外部设备,并将所述水平发射信号和所述垂直发射信号分别在所述外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号和垂直驻波监测信号;还用于接收所述外部设备反射回来的水平极化接收信号和垂直极化接收信号,并将接收的所述外部设备反射回来的所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号发送至所述收发转换模块;
所述接收保护模块,用于吸收从所述收发转换模块中泄露出来的所述水平发射信号和所述垂直发射信号;
所述控制模块分别与所述极化切换模块、所述接收保护模块进行连接,分别用于在发射信号时控制所述极化切换模块进行工作模式的切换,以及控制所述接收保护模块吸收从所述收发转换模块中泄露出来的所述水平发射信号和所述垂直发射信号;
所述极化切换模块包括:铁氧体开关K1、铁氧体开关K2、铁氧体开关K3、功分器a、负载;当在双极化模式工作时,所述控制模块控制所述铁氧体开关K1切换至所述功分器a一侧、控制所述铁氧体开关K2切换至功分器a另一侧、控制铁氧体开关K3切换至所述垂直极化发射通道;当在单极化模式工作时,所述控制模块控制铁氧体开关K1切换至与所述铁氧体开关K2连接的一侧,控制所述铁氧体开关K3切换至负载;
所述收发转换模块包括:环形器H和环形器V;
所述接收保护模块包括:保护开关H和保护开关V;所述保护开关H通过水平极化接收通道与所述环形器H连接,用于吸收从所述环形器H中泄露出来的所述水平发射信号,所述保护开关V通过垂直极化接收通道与所述环形器V连接,用于吸收从所述环形器V中泄露出来的所述垂直发射信号;
所述测试模块,用于在接收测试信号时,将接收的所述测试信号转换成虚拟的水平极化回波信号和虚拟的垂直极化回波信号,以便外部接收设备根据所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号确定所述外部接收设备的状况;还用于将所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号分别转换成水平极化回波信号和垂直极化回波信号,并将所述水平极化回波信号和所述垂直极化回波信号发送至所述外部设备;
所述幅相一致性模块,所述极化切换模块、所述幅相一致性模块和所述收发转换模块依次连接,用于接收所述外部设备在检测到水平极化发射信号和垂直极化发射信号的幅度、相位不一致时反馈的控制指令,并根据所述控制指令将所述水平极化发射信号和所述垂直极化发射信号调整成幅度、相位一致的信号。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,
所述收发转换模块,还用于将所述外部设备反射回来的所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号转发至所述接收保护模块;
所述接收保护模块,还用于将所述水平极化接收信号和所述垂直极化接收信号转发至所述测试模块;
所述控制模块,还用于控制所述接收保护模块与所述测试模块接通,以便所述测试模块接收所述水平极化接收信号和所述垂直极化信号。
3.根据权利要求2所述的组件,其特征在于,所述极化切换模块,还用于在单极化模式工作时,直接将发射信号沿着所述水平极化发射通道发送至所述收发转换模块。
4.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述环形器H通过所述水平极化发射通道与所述铁氧体开关K2连接,且还与所述耦合模块、所述接收保护模块连接,用于将所述水平发射信号转发至所述耦合模块,以及用于接收所述耦合模块发送的所述水平极化接收信号,并将接收的所述水平极化接收信号发送至所述接收保护模块;
所述环形器V通过所述垂直极化发射通道与所述铁氧体开关K3连接,且还与所述耦合模块、所述接收保护模块连接,用于将所述垂直发射信号转发至所述耦合模块;以及用于接收所述耦合模块发送的所述垂直极化接收信号,并将接收的所述垂直极化接收信号发送至所述接收保护模块。
5.根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述耦合模块包括:发射耦合器H、发射耦合器V;
所述发射耦合器H,用于将所述环形器H发送的所述水平极化发射信号耦合成所述水平发射信号的功率监测信号,并将所述水平极化发射信号发送至所述外部设备,同时将所述水平发射信号在所述外部设备中产生的驻波耦合成水平驻波监测信号;
所述发射耦合器V,用于将所述环形器V发送的所述垂直极化发射信号耦合成所述垂直发射信号的功率监测信号,并将所述垂直极化发射信号发送至所述外部设备,同时将所述垂直发射信号在所述外部设备中产生的驻波耦合成垂直驻波监测信号。
6.根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述保护开关H,还用于接收所述环形器H发送的所述水平极化接收信号,并将所述水平极化接收信号发送至所述测试模块;
所述保护开关V,还用于接收所述环形器V发送的所述垂直极化接收信号,并将所述垂直极化接收信号发送至所述测试模块。
7.根据权利要求6所述的组件,其特征在于,所述测试模块包括:功分器b、接收耦合器H、接收耦合器V;
所述功分器b,用于接收所述测试信号,并将所述测试信号转换成所述虚拟的水平极化回波信号和所述虚拟的垂直极化回波信号;
所述接收耦合器H,用于将所述虚拟的水平极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送给所述外部设备;还用于将所述水平极化接收信号转换成所述水平极化回波信号,并将所述水平极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送至所述外部设备;
所述接收耦合器V,用于将所述虚拟的垂直极化回波信号沿所述垂直极化接收通道发送给所述外部设备;还用于将所述垂直极化接收信号转换成所述垂直极化回波信号,并将所述垂直极化回波信号沿所述水平极化接收通道发送至所述外部设备。
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