[实用新型]一种具有变波长变极化功能的天气雷达标定信号源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天气雷达标定信号源技术，具体是指一种具有变波长和变极化功能的在站标定用的天气雷达标准信号源，用于野外对气象雷达特别是双偏振天气雷达进行精确标定和性能评估的信号源系统。

背景技术

天气雷达的应用好坏，取决于探测数据的精度。天气雷达系统各个分机的任何变化都会影响数据的精度，特别是对水平和垂直双通道一致性要求较高的双线偏振天气雷达对观测数据精度的影响就更为严重。天气雷达在长时间的应用过程中，其发射机系统，接收机系统，以及天线系统都会产生一定的系统误差，使得天气雷达在降雨量估测，粒子识别和灾害性天气预警等方面观测的数据不准确，从而严重影响了天气雷达的应用。为了能够提高天气雷达回波数据的精度，获取准确的云和降水的信息，经常对雷达系统的性能进行标定和评估是必要的。

发明内容

基于上述需求，本实用新型研制了一种具有变波长和变极化功能的天气雷达标定信号源系统，用于天气雷达特别是新型双线偏振天气雷达的在站标定。由于该信号源具有变波长和变极化功能，基本能满足我国现有的大部分天气雷达的标定要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种具有变波长变极化功能的天气雷达标定信号源系统，主要是由三角支架、方位调节旋钮、方位角度指示窗口、俯仰调节旋钮、俯仰角度指示窗口、信号源与支架连接平板、水平仪、波导同轴转换头、波导、极化角度指示器、信号源喇叭支架、圆喇叭天线组成。三角支架上方设置方位角度指示窗口，方位角度指示窗口装有方位调节旋钮，方位角度指示窗口上方置有俯仰角度指示窗口，俯仰角度指示窗口装有俯仰调节旋钮，俯仰角度指示窗口上方有信号源与支架连接平板，信号源与支架连接平板装有水平仪，信号源与支架连接平板上方竖立信号源喇叭支架，信号源喇叭支架一侧设有波导同轴转换头、波导极化角度指示器，信号源喇叭支架另一侧置有圆喇叭天线。

本实用新型的优点是：

1. 本实用新型用于雷达工作现场对雷达的性能进行标定，其能提供信号源的准确位置和高度信息。另外，由于该信号源输出信号强度大,具有S、C、X、Ka四个不同波段的具有变极化功能的信号源喇叭天线和具有水平、方位、仰角调整功能的支架,易于实现变波长和变极化功能，而且置换喇叭天线与支架的方位方便易行，基本能满足我国现有天气雷达特别是双线偏振天气雷达的在站标定提供标定所需的稳定可靠的外标定信号，能满足不同波长和不同极化体制的天气雷达外场标定要求，解决了天气雷达长期不能解决的在站标定和性能评估问题.

2. 由于该信号源能提供稳定准确的满足不同天气雷达波长和极化特性要求的强度可变的标定信号,所以能准确对雷达天线、接收机、伺服系统等主要分机性能进行标定，特别是能对双线偏振天气雷达的双通道一致性及其偏振参量Zh、差分反射率Zdr和差分传输相移Фdp定标精度进行检验，并对其双偏振天气雷达的总体性能进行评估。是每一部天气雷达在站性能检测不可缺的标定仪器。

3.该信号源系统虽为天气雷达的标定而设计，但也适用于其它雷达的在站标定需求。

附图说明

图1为本实用新型信号源结构示意图。

图2为图1信号源使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案及应用再作进一步说明:

一种具有变波长变极化功能的天气雷达标定信号源系统，主要是由三角支架1、方位调节旋钮2、方位角度指示窗口3、俯仰调节旋钮4、俯仰角度指示窗口5、信号源与支架连接平板6、水平仪7、波导同轴转换头8、波导9、极化角度指示器10、信号源喇叭支架11、圆喇叭天线12组成。三角支架1上方设置方位角度指示窗口3，方位角度指示窗口3装有方位调节旋钮2，方位角度指示窗口3上方置有俯仰角度指示窗口5，俯仰角度指示窗口5装有俯仰调节旋钮4，俯仰角度指示窗口5上方有信号源与支架连接平板6，信号源与支架连接平板6装有水平仪7，信号源与支架连接平板6上方竖立信号源喇叭支架11，信号源喇叭支架11一侧设有波导同轴转换头8、波导9和极化角度指示器10，信号源喇叭支架11另一侧置有圆喇叭天线12。

如图2所示，该天气雷达外场标定信号源系统使用时，首先选择合适的位置。最好距离雷达距离大于1km，高度略高于雷达天线的位置。安装好三角支架1，同时选择与雷达波长相同的变极化喇叭并与信号源喇叭支架11相连，调整喇叭天线的方位和俯仰角度指示窗口5的仰角角度与雷达天线的指向，使其互相对准，使雷达处于不开发射机的接收状态，同时打开信号源系统的标准信号源，利用波导同轴转换头8、波导9和极化角度指示器10，使其输出信号通过同轴电缆到圆喇叭天线12，调整其输出信号的极化角度指示器10的极化角度与雷达天线13一致，待信号源的输出稳定后就可以对雷达进行各种性能指标的标定了。例如通过调整雷达天线的方位和仰角，就能检验雷达天线的波瓣宽度、指向误差、旁瓣电平等，如是双线偏振天气雷达，还能检验其水平和垂直通道辐射特性的一致性及其隔离度。另外通过改变标准信号源输出功率的大小检验雷达接收机的性能，并对双偏振天气雷达两通道接收机性能一致性进行检测评估等，除此之外还能对双线偏振雷达强度Zh、差分反射率Zdr和差分传输相移Фdp等的定标误差进行检验。雷达性能指标都与雷达探测数据精度密切相关，通过这些分机性能标定结果，就能对雷达特别是双线偏振天气雷达的总体性能及其数据精度进行评估。