[发明专利]一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置

摘要

本发明涉及一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，该成像装置包括：单元天线、射频接收机、天线支臂、导电滑环、射频旋转关节、数字板与时钟模块、三轴转台、转台支架和数控处理机柜，其特征在于，所述单元天线安装在三轴转台的第一级和第二级安装面上，可以实现在同一平面内围绕同一中心转轴进行双速旋转扫描，同时各路射频接收机、数字板与时钟模块以及数控处理机柜之间通过滑环和射频旋转关节进行信号传输。本发明具有如下效益：实现了单元天线的双速旋转扫描的工作方式，并解决了各路信号的传输问题，同时采用两级叠加式独立控制的转台机构，并将所述数字板与时钟模块至于第二级方位旋转面。 1

主权项

1.一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述成像装置包括：分针单元天线(1)、秒针单元天线(2)、分针射频接收机(3)、秒针射频接收机(4)、分针天线支臂(5)、秒针天线支臂(6)、第一级导电滑环(16)、第二级导电滑环(18)、射频旋转关节(17)、数字板与时钟模块(15)、三轴转台、转台支架(21)和数控处理机柜(22)；

所述三轴转台包含两级方位向转轴和一个俯仰向转轴，第一级方位向转轴由第一伺服电机(8)和第一齿轮传动机构(9)驱动，并带动第一安装面(7)围绕轴线L自由转动，第二级方位向转轴由第二伺服电机(12)和第二齿轮传动机构(13)驱动，并带动第二安装面(11)围绕轴线L自由转动，且所述第一安装面(7)和第二安装面(11)平行；所述俯仰向转轴由俯仰伺服电机(19)和俯仰齿轮传动机构(20)驱动，并带动第一安装面(7)和第二安装面(11)围绕轴线O自由转动；所述轴线L和轴线O相互垂直；

所述单元天线共有N个，将N个单元天线分为两组，即所述分针单元天线(1)和秒针单元天线(2)；所述分针单元天线(1)通过分针天线支臂(5)与所述第一安装面(7)相连；所述秒针单元天线(2)通过秒针天线支臂(6)与所述第二安装面(11)相连；所述秒针单元天线和分针单元天线分别位于秒针天线支臂和分针天线支臂的顶端；其中，N≥2；

所述分针射频接收机(3)和秒针射频接收机(4)的数量分别与分针单元天线(1)和秒针单元天线(2)的数量相同，所述分针射频接收机(3)和秒针射频接收机(4)分别安装在分针天线支臂(5)和秒针天线支臂(6)上，用于实现对单元天线的输出信号进行放大、滤波和变频处理；

所述数字板与时钟模块(15)安装在所述第二安装面(11)上，用于实现对各路分针射频接收机(3)和秒针射频接收机(4)的输出信号进行数字采集和相关处理，并且为各路分针射频接收机(3)和秒针射频接收机(4)提供同步时钟信号；

所述第一级导电滑环(16)和第二级导电滑环(18)分别安装在第一安装面(7)和第二安装面(11)上的中心位置，用于实现所述分针射频接收机(3)和秒针射频接收机(4)与所述数控处理机柜(22)之间的电路传输；

所述射频旋转关节(17)共有1个，安装在所述第一安装面(7)的中心转轴处，用于实现与所述分针射频接收机(3)与所述数字板与时钟模块(15)之间的射频信号传输；

所述转台支架(21)用于对所述三轴转台进行支撑和移动；

所述数控处理机柜(22)用于对所述三轴转台进行控制，并且对所述数字板与时钟模块(15)的输出信号进行成像处理。

2.根据权利要求1所述的一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述两级方位向转轴实现360°无限制连续旋转，且两个方位向转轴的中心轴线L重合且该中心转轴L垂直于所述单元天线的旋转面。

3.根据权利要求1所述的一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述俯仰向转轴实现0°至90°的连续旋转。

4.根据权利要求1所述的一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述两级方位向转轴的转速不同，且两级方位向转轴既能够同向旋转也能够逆向旋转，两级方位向转轴的转速能够根据应用需求进行调整，进而实现特定的扫描轨迹和成像时间分辨率。

5.根据权利要求1所述的一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述天线支臂(5,6)的长度能够调整，以实现特定的成像空间分辨率。

6.根据权利要求1所述的一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述N个单元天线处于同一个平面上；所述N个单元天线的朝向一致并且与中心旋转轴线L平行；

属于同一组内的单元天线到中心轴线L的垂直距离相等。

7.根据权利要求1所述的一种干涉微波辐射计时钟扫描成像装置，其特征在于，所述射频旋转关节共有“M+1”路射频通道；

其中，M路通道用于将所述第一安装面(7)上的M路分针射频接收机输出的射频信号传输至所述数字板与时钟模块，一路通道用于将所述数字板与时钟模块输出的时钟信号传输至位于第一安装面(7)上的所述M路分针射频接收机；M的取值范围为：[1，N‑2]。