[实用新型]一种X波段气象雷达天线控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可以实现X波段气象雷达天线工作方式的控制装置，如PPI、RHI等扫描方式，并且能实时纠正在旋转过程中出现的方位和俯仰偏差，数据计算机自动控制领域。

背景技术

雷达天线控制系统是雷达的一个重要组成部分，用来控制雷达天线的转动，包括方位（水平）转动和俯仰（垂直）转动，达到确定目标的位置并进行指示的目的。

步进电机是机电控制中的一种常用的执行结构，在自动化仪表、自动控制、机器人、自动生产流水线等领域的应用相当广泛。它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗的说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（步进角）。通过控制脉冲个数即可控制角位移量，从而达到定位的目的；同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。但步进电机在实际运转过程中会存在脉冲丢失的现象，也就是俗称的“丢步”现象，此时引入旋转变压器（编码器）到步进电机系统中形成闭环结构，通过旋转编码器精确测定雷达天线在实际工作状态中所转的角度来校正步进电机工作过程中丢失脉冲所造成的角度的误差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以实现对雷达天线进行方位俯仰旋转的控制，并解决在工作过程中出现步进脉冲数据丢失的控制装置。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种X波段气象雷达天线控制装置，包括驱动控制电路、方位驱动控制器、方位控制电机、方位旋转变压器、方位转换板、俯仰驱动控制器、俯仰控制电机、俯仰旋转变压器、俯仰转换板、译码电路，其中驱动控制电路分别与方位驱动控制器、俯仰驱动控制器连接；所述方位驱动控制器与方位控制电机连接；所述俯仰驱动控制器与俯仰控制电机连接；所述方位控制电机、俯仰控制电机分别与外部雷达天线连接；所述外部雷达天线分别与方位旋转变压器、俯仰旋转变压器连接；所述方位旋转变压器与方位转换板连接；所述俯仰旋转变压器与俯仰转换板连接；所述俯仰转换板、方位转换板分别与译码电路连接；所述译码电路与驱动控制电路相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述驱动控制电路包括核心处理器FPGA，驱动芯片、千兆以太网通信模块，其中千兆以太网通信模块一端与核心处理器FPGA连接，另一端与外部上位机连接；所述核心处理器FPGA与驱动芯片连接；所述驱动芯片分别与方位驱动控制器、俯仰驱动控制器连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述驱动控制电路中包括脉冲计数器。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述方位和俯仰旋转变压器分别以正北方向为方位旋转起始点、以水平方向为俯仰旋转起始点。

本实用新型根据脉冲个数计算的旋转角度与通过旋转变压器得到的角度进行比对，如果计算角度与得到角度出现偏差则调整步进脉冲来调整旋转角度，可以有效改善脉冲丢失的问题，具有天线控制方便、控制精度高、误差小、并能够实时进行方位俯仰纠正的特点。

附图说明

图1为本实用新型的一种X波段气象雷达天线控制装置的结构示意图。

图2为本实用新型的一种X波段气象雷达天线控制装置的工作原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1所示，本实用新型涉及了一种X波段气象雷达天线控制装置，包括驱动控制电路、方位驱动控制器、方位控制电机、方位旋转变压器、方位转换板、俯仰驱动控制器、俯仰控制电机、俯仰旋转变压器、俯仰转换板、译码电路，其中驱动控制电路分别与方位驱动控制器、俯仰驱动控制器连接；所述方位驱动控制器与方位控制电机连接；所述俯仰驱动控制器与俯仰控制电机连接；所述方位控制电机、俯仰控制电机分别与外部雷达天线连接；所述外部雷达天线分别与方位旋转变压器、俯仰旋转变压器连接；所述方位旋转变压器与方位转换板连接；所述俯仰旋转变压器与俯仰转换板连接；所述俯仰转换板、方位转换板分别与译码电路连接；所述译码电路与驱动控制电路相连接。

其中，驱动控制电路包括核心处理器FPGA，驱动芯片、千兆以太网通信模块，其中千兆以太网通信模块一端与核心处理器FPGA连接，另一端与外部上位机连接；所述核心处理器FPGA与驱动芯片连接；所述驱动芯片分别与方位驱动控制器、俯仰驱动控制器连接。驱动控制电路中还包括脉冲计数器，当雷达天线转到正北和水平位置时，脉冲计数器记录的脉冲信息和角度信息分别清零。所述方位和俯仰旋转变压器分别以正北方向为方位旋转起始点、以水平方向为俯仰旋转起始点。

如图2所示，本实用新型的具体工作过程如下：