專利名稱：地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷達(dá)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用太陽能和風(fēng)能供電的地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置。
背景技術(shù)：
雷達(dá)系統(tǒng)的基本部件是發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線及信號(hào)處理系統(tǒng)。OSMAR-S便攜式高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)主要用于測(cè)量海洋表面的海流、海風(fēng)、海浪等狀態(tài)參數(shù)，它6分鐘可以刷新一次測(cè)量數(shù)據(jù)記錄，它可以安裝在陸地上，也可以安裝在無人的海島上，雷達(dá)系統(tǒng)的能耗 600瓦左右。若安裝在無人的海島上，供電比較困難，傳統(tǒng)的辦法是架設(shè)海底供電電纜提供電源，成本很高，近年來，隨著太陽能和風(fēng)能的快速發(fā)展，采用風(fēng)光互補(bǔ)供電是一種較好的選擇，但這種方式供電也有一種缺點(diǎn)，一旦無風(fēng)無光時(shí)，就得靠蓄電池供電，時(shí)間一長(zhǎng)，蓄電池供電的能力有限，雷達(dá)的數(shù)據(jù)就會(huì)中斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于采用風(fēng)光互補(bǔ)供電的地波雷達(dá)自動(dòng)切換工作模式的裝置，它可以自動(dòng)檢測(cè)蓄電池電源電壓，并自動(dòng)切換工作模式，使采用風(fēng)光互補(bǔ)供電的地波雷達(dá)在無人的海島上即使在連續(xù)一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，沒有風(fēng)也沒有光時(shí)延長(zhǎng)蓄電池給系統(tǒng)供電10-15小時(shí)，保障探測(cè)數(shù)據(jù)不中斷。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案為地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其不同之處在于其包括蓄電池電壓檢測(cè)電路、比較判決電路、16位計(jì)數(shù)器電路、驅(qū)動(dòng)門電路、 幀同步脈沖提取電路、整形電路和控制門電路；其中蓄電池電壓檢測(cè)電路包含1路輸入，它來自太陽能和風(fēng)能供電的蓄電池，電路的輸出連接到比較判決電路；比較判決電路包括兩路輸出，一路送16位計(jì)數(shù)器電路，另一路送整形電路；16位計(jì)數(shù)器電路包括2路輸入、2路輸出，輸入信號(hào)的一路來自比較判決電路，輸入信號(hào)的另一路來自整形電路，輸出信號(hào)的一路送至控制門電路相連，輸出信號(hào)的另一路送至比較判決電路；驅(qū)動(dòng)門電路包含1路輸入、 1路輸出，1路輸入來自雷達(dá)系統(tǒng)的控制中心的脈沖控制信號(hào)，1路輸出送幀同步脈沖提取電路；幀同步脈沖提取電路的輸入信號(hào)來自驅(qū)動(dòng)門電路，幀同步脈沖提取電路的輸出端與整形電路相連；整形電路有2個(gè)輸入，一路來自幀同步脈沖提取電路，另一路來自比較判決電路；整形電路有2路輸出，其中一路和16位計(jì)數(shù)器電路相連，另一路和控制門電路相連；控制門電路包含3路輸入，一路來自16位計(jì)數(shù)器電路的輸出，一路來自整形電路的輸出，還有一路來自雷達(dá)系統(tǒng)的TP信號(hào)，控制門電路的輸出與發(fā)射機(jī)的控制電路的輸入相連。按以上方案，所述幀同步脈沖提取電路為一個(gè)積分電路，其通過積分電路把TP脈沖序列內(nèi)的幀同步脈沖提取出來。按以上方案，所述比較判決電路實(shí)為一個(gè)電壓比較器，用于檢測(cè)蓄電池電壓從而選擇對(duì)地波雷達(dá)工作模式進(jìn)行切換或保持。
按以上方案，當(dāng)蓄電池電壓大于48V時(shí)，地波雷達(dá)工作模式選擇正常模式，當(dāng)蓄電池電壓小于48V時(shí)，地波雷達(dá)工作模式選擇節(jié)電模式。按以上方案，所述16位計(jì)數(shù)器電路為一個(gè)和系統(tǒng)的時(shí)序同步的定時(shí)控制電路，用于控制節(jié)電工作周期內(nèi)發(fā)射機(jī)的打開與關(guān)閉時(shí)間。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益特點(diǎn)如下
該地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為節(jié)電模式后，在無風(fēng)無光的情況下， 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)可以使雷達(dá)延長(zhǎng)若干小時(shí)的工作時(shí)間，這樣可以降低雷達(dá)系統(tǒng)的投資成本，減小風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的體積，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。


圖1為本發(fā)明地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置工作模式電路框圖； 圖2為本發(fā)明地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置工作模式電路原理其中1-蓄電池電壓檢測(cè)電路、2-比較判決電路、3-16位計(jì)數(shù)器電路、4-驅(qū)動(dòng)門電路、 5-幀同步脈沖提取電路、6-整形電路、7-控制門電路。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖1和圖2，本發(fā)明地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其包括蓄電池電壓檢測(cè)電路1、比較判決電路2、16位計(jì)數(shù)器電路3、驅(qū)動(dòng)門電路4、幀同步脈沖提取電路5、整形電路6和控制門電路7 ；其中蓄電池電壓檢測(cè)電路1包含1路輸入，它來自太陽能和風(fēng)能供電的蓄電池，電路的輸出連接到比較判決電路2 ；比較判決電路2有2兩路輸入，2路輸出； 一路輸入來自電壓檢測(cè)電路1，另一路輸入來自16位計(jì)數(shù)器電路3的一路輸出。2路輸出中的一路送16位計(jì)數(shù)器電路3，另一路送整形電路6 ；16位計(jì)數(shù)器電路3有2路輸入，其中一路來自比較判決電路2，另一路來自整形電路6 ；有2路輸出，一路和控制門電路7相連，另一路和比較判決電路2相連；驅(qū)動(dòng)門電路4包含1路輸入，它來自雷達(dá)系統(tǒng)的控制中心，它是發(fā)射機(jī)的脈沖控制信號(hào)TP，它有1路輸出，直接送幀同步脈沖提取電路5 ；幀同步脈沖提取電路5有一路輸出，它和整形電路(6)相連；整形電路6有2個(gè)輸入，一路來自幀同步脈沖提取電路5，另一路來自比較判決電路2。有2路輸出，一路和16位計(jì)數(shù)器電路3相連； 另一路和控制門電路7相連；控制門電路7包含3路輸入，一路來自16位計(jì)數(shù)器電路3的輸出，一路來自整形電路6的輸出，還有一路領(lǐng)著系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)控制脈沖TP，該電路的輸出與發(fā)射機(jī)的TP控制電路的輸入相連。蓄電池電壓檢測(cè)電路1的輸入接自風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的蓄電池，蓄電池在有風(fēng)和有光時(shí)被充電，電壓不斷上升，最高可以達(dá)到60V，這個(gè)電壓通過一個(gè)逆變器變?yōu)?20V交流再給雷達(dá)系統(tǒng)供電，當(dāng)無風(fēng)也無光時(shí)，蓄電池開始放電，蓄電池電壓逐漸下降，當(dāng)降到42V 以下時(shí)，逆變器就會(huì)停止工作，雷達(dá)系統(tǒng)也就要停止工作。蓄電池電壓檢測(cè)電路1的作用就是將這個(gè)電壓轉(zhuǎn)換為比較判決電路2可以承受的電壓；圖2中，RP1、R1、C1、C2組成蓄電池電壓檢測(cè)電路1，RPl、Rl、是精密電阻，C1、C2為濾波電容。比較判決電路2的作用是對(duì)蓄電池電壓檢測(cè)電路1輸出的電壓進(jìn)行檢測(cè)和判斷， 它由 U2A、U2B、U3A、U3B、R2、RP2、R3、RP3、R4、R7、R5、C7 等元件組成。其中 U2A、U2B、為比較判斷電路，R2、RP2、R3、RP3、是標(biāo)準(zhǔn)的參考電壓形成電路，R4、R7、是為比較判斷電路的上拉電阻，U3A、U;3B、是控制門電路，R5、C7是一個(gè)微分電路，它的作用是把跳變的電平變?yōu)橐粋€(gè)脈沖去驅(qū)動(dòng)16位計(jì)數(shù)器電路3。16位計(jì)數(shù)器電路3是一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)電路，他有2個(gè)輸入信號(hào)，2個(gè)輸出信號(hào)，它由 U5A、U5B, U6A、U6B, U4C、CIO、R9、Rll、D3等元件組成。一個(gè)輸入信號(hào)來自幀同步脈沖提取電路5加在U5A的CLK端作為計(jì)數(shù)器的定時(shí)計(jì)數(shù)脈沖，另一路輸入信號(hào)來自比較判決電路 2的輸出，加在U5A的MR端，它作為計(jì)數(shù)器的復(fù)位清零信號(hào)。它輸出2個(gè)定時(shí)信號(hào)，一個(gè)是 52分鐘的定時(shí)信號(hào)，它從TOB的Ql端輸出，另一個(gè)是6. 5分鐘的定時(shí)信號(hào)，它從U6A的Q2 端輸出，U5A、U5B、U6A、U6B串接組成16位計(jì)數(shù)器電路，U4C是一個(gè)控制門，CIO、R9、是一個(gè)微分電路，它的作用是把跳變的電平變?yōu)橐粋€(gè)脈沖去驅(qū)動(dòng)比較判決電路2中的U3A控制門電路。R11、D3是一個(gè)52分鐘到了的指示電路。驅(qū)動(dòng)門電路4由U7A組成，它的作用是把TP脈沖倒一個(gè)相，便于提取幀同步脈沖， 它的輸出送幀同步脈沖提取電路5。幀同步脈沖提取電路5，它的作用是從TP脈沖序列里提取周期為380ms，寬度為 104ms的同步脈沖；它由R6、C8、R8、D1、RP4、C9、等電路組成，其中R6、C8、R8、構(gòu)成一個(gè)積分電路，它將TP脈沖序列里的TP脈沖濾掉，把幀同步脈沖提取出來，Dl、RP4、C9、是一個(gè)匹配電路，它將積分電路輸出的殘余TP信號(hào)進(jìn)一步濾掉。整形電路6由U4A、U7B、R10、D2、組成，U4A有2個(gè)輸入，一個(gè)是來自積分電路的輸出，它加到U4A的2腳，另一個(gè)來自比較電路U2B的輸出，加到U4A的1腳，它控制U4A只有在蓄電池電壓小于48V時(shí)U4A才通，與此同時(shí)，U7B將此信號(hào)倒相后去控制后續(xù)的控制門 U3C，使TP脈沖此時(shí)不輸出。R10、D2、是一個(gè)指示電路，在蓄電池電壓大于48V時(shí)，指示燈控制門電路7由U3C、U4B、R12、D4組成，U3C有2個(gè)輸入，一個(gè)來自U7B的輸出， 它加到U3C的10腳，另一個(gè)來自U6B的Ql端，當(dāng)Ql輸出為高電平時(shí)，使U4B這個(gè)控制門打開，TP脈沖可以順利通過控制門去控制雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)。R12、D4為指示電路，當(dāng)開發(fā)射機(jī)時(shí)該燈亮。圖2中的U1、C3、C4、C5、C6是電源供電電路、Ul是一個(gè)電源轉(zhuǎn)換芯片，C3、C4、C5、
C6是濾波電容。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其特征在于其包括蓄電池電壓檢測(cè)電路(1)、比較判決電路(2)、16位計(jì)數(shù)器電路(3)、驅(qū)動(dòng)門電路(4)、幀同步脈沖提取電路(5)、整形電路 (6)和控制門電路(7)；其中蓄電池電壓檢測(cè)電路(1)包含1路輸入，它來自太陽能和風(fēng)能供電的蓄電池，電路的輸出連接到比較判決電路(2);比較判決電路(2)包括兩路輸出，一路送16位計(jì)數(shù)器電路(3)，另一路送整形電路(6); 16位計(jì)數(shù)器電路(3)包括2路輸入、2路輸出，輸入信號(hào)的一路來自比較判決電路(2)，輸入信號(hào)的另一路來自整形電路(6)，輸出信號(hào)的一路送至控制門電路(7)相連，輸出信號(hào)的另一路送至比較判決電路(2);驅(qū)動(dòng)門電路 (4)包含1路輸入、1路輸出，1路輸入來自雷達(dá)系統(tǒng)的控制中心的脈沖控制信號(hào)，1路輸出送幀同步脈沖提取電路(5);幀同步脈沖提取電路(5)的輸入信號(hào)來自驅(qū)動(dòng)門電路(4)，幀同步脈沖提取電路(5)的輸出端與整形電路(6)相連；整形電路(6)有2個(gè)輸入，一路來自幀同步脈沖提取電路(5)，另一路來自比較判決電路(2);整形電路(6)有2路輸出，其中一路和16位計(jì)數(shù)器電路(3)相連，另一路和控制門電路(7)相連；控制門電路(7)包含3路輸入，一路來自16位計(jì)數(shù)器電路(3)的輸出，一路來自整形電路(6)的輸出，還有一路來自雷達(dá)系統(tǒng)的TP信號(hào)，控制門電路(7)的輸出與發(fā)射機(jī)的控制電路的輸入相連。
2.如權(quán)利要求1所述的地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其特征在于所述幀同步脈沖提取電路(5)為一個(gè)積分電路，其通過積分電路把TP脈沖序列內(nèi)的幀同步脈沖提取出來。
3.如權(quán)利要求1所述的地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其特征在于所述比較判決電路(2)實(shí)為一個(gè)電壓比較器，用于檢測(cè)蓄電池電壓從而選擇對(duì)地波雷達(dá)工作模式進(jìn)行切換或保持。
4.如權(quán)利要求3所述的地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其特征在于當(dāng)蓄電池電壓大于48V時(shí)，地波雷達(dá)工作模式選擇正常模式，當(dāng)蓄電池電壓小于48V時(shí)，地波雷達(dá)工作模式選擇節(jié)電模式。
5.如權(quán)利要求1所述的地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其特征在于所述16位計(jì)數(shù)器電路(3)為一個(gè)和系統(tǒng)的時(shí)序同步的定時(shí)控制電路，用于控制節(jié)電工作周期內(nèi)發(fā)射機(jī)的打開與關(guān)閉時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及雷達(dá)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，其不同之處在于其包括蓄電池電壓檢測(cè)電路(1)、比較判決電路(2)、16位計(jì)數(shù)器電路(3)、驅(qū)動(dòng)門電路(4)、幀同步脈沖提取電路(5)、整形電路(6)和控制門電路(7)；該地波雷達(dá)工作模式自動(dòng)切換裝置，當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為節(jié)電模式后，在無風(fēng)無光的情況下，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)可以使雷達(dá)延長(zhǎng)若干小時(shí)的工作時(shí)間，這樣可以降低雷達(dá)系統(tǒng)的投資成本，減小風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的體積，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102331571SQ20111026699
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者徐新軍, 楊磊, 石振華, 石新智 申請(qǐng)人:武漢德威斯電子技術(shù)有限公司