一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)，包括雷達天線、雷達基座、接收機和信號處理模塊。雷達天線和雷達基座上還各設(shè)有一塊紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板，且接收機和信號處理模塊位于雷達天線的背部；紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板包括接收部分和發(fā)射部分，其中接收部分包括紅外接收管和放大整形電路，發(fā)射部分包括紅外發(fā)射管和驅(qū)動電路；解決了隨天線轉(zhuǎn)動的信處單元和固定不動的雷達基座間雙向高速通信的問題，在小型化、低成本的雷達設(shè)計中可以避免引入昂貴的射頻匯流環(huán)，從而顯著低生產(chǎn)成本，特別是在雷達大批量生產(chǎn)時，可以帶來可觀的經(jīng)濟效益，同時雷達功能不受影響。
【專利說明】
一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及雷達回波的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，具體涉及短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)及一種通信編碼方法，用于實現(xiàn)雷達目標回波至雷達顯示終端的數(shù)字傳輸。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外通信是利用近紅外波段的紅外線作為一種無線傳輸介質(zhì)來進行傳輸信息的通信方式。紅外線通信方向性很強，適用于近距離的無線傳輸。盡管通信距離只有幾米，卻有很多優(yōu)勢:如成本低、體積小、信息傳輸穩(wěn)定(不受電磁信號影響)、功耗低等，紅外連接比有線連接更加安全可靠，并且避免了因線纜和連接器磨損和斷裂造成的檢修;其小型化和低成本很適合應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品中；并跨平臺適應(yīng)性好、傳輸速率高，尤其適用于嵌入式系統(tǒng)。
[0003]在傳統(tǒng)的雷達設(shè)計中，雷達天線只作為高頻電流和空間電磁波的能量轉(zhuǎn)換裝置，用來輻射和接收空間的電磁波，因此旋轉(zhuǎn)的雷達天線和固定不動的雷達基座之間就需要通過射頻匯流環(huán)來進行通信。射頻匯流環(huán)作為一種昂貴的微波連接件，可以實現(xiàn)雷達高頻發(fā)射信號和雷達高頻回波信號的雙向傳輸，同時作為一個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，解決了旋轉(zhuǎn)的雷達天線和固定的雷達基座之間的信號傳遞問題。由匯流環(huán)傳來的雷達回波(高頻電流信號)經(jīng)過雷達基座上接收機和信號處理機等各模塊的處理就可以送到雷達終端上進行目標顯示了。
[0004]在大型雷達設(shè)計中使用匯流環(huán)方便可靠，但在一些小型化雷達的設(shè)計領(lǐng)域就不得不考慮其高昂的成本問題了。針對小型化，低成本雷達設(shè)計中，雷達天線和雷達基座之間的信號傳遞問題發(fā)明了一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)。和傳統(tǒng)雷達設(shè)計不同，本發(fā)明的應(yīng)用環(huán)境是雷達的發(fā)射機、接收機以及信號處理模塊等都在雷達天線的背部，隨雷達天線一起轉(zhuǎn)動，雷達基座只接收信號處理模塊傳來的目標結(jié)果，此時傳輸?shù)男盘柌辉偈歉哳l電流信號，而轉(zhuǎn)化成了數(shù)字信號。本發(fā)明很好的解決了隨天線轉(zhuǎn)動的信處單元和固定不動的雷達基座間短距離高速數(shù)據(jù)通信的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型解決的技術(shù)問題是:針對隨天線轉(zhuǎn)動的信處單元和固定不動的雷達基座間短距離高速數(shù)據(jù)通信的問題，提出了一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)，解決了轉(zhuǎn)動的信處單元和固定的雷達基座間的高速數(shù)據(jù)通信問題。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)，其特征在于，包括兩塊紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板，一塊位于雷達天線上，一塊位于雷達基座上;紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板包括接收部分和發(fā)射部分，其中接收部分包括紅外接收管和放大整形電路，發(fā)射部分包括紅外發(fā)射管和驅(qū)動電路。雷達初始回波信號經(jīng)接收機和信號處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳入雷達天線側(cè)紅外通信接口 ；經(jīng)雷達天線側(cè)紅外通信接口內(nèi)的通信編碼部分轉(zhuǎn)換為單比特的串行數(shù)據(jù)流后傳入雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板發(fā)射部分;經(jīng)雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板發(fā)射部分的驅(qū)動電路放大信號后，通過紅外發(fā)射管將紅外線信號發(fā)射給雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板接收部分紅外接收管;經(jīng)雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板接收部分的放大整形路傳入雷達基座側(cè)紅外通信接口中，得到雷達最終回波信號并傳入雷達終端;來自雷達終端的控制命令經(jīng)雷達基座側(cè)紅外通信接口轉(zhuǎn)換為單比特串行數(shù)據(jù)流后，傳入雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板發(fā)射部分;經(jīng)過雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板中發(fā)射部分驅(qū)動電路放大信號后，通過發(fā)射管將紅外線信號傳入雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板接收部分的紅外接收管;經(jīng)雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板接收部分的放大整形電路后傳入雷達天線側(cè)紅外通信接口中，得到最終雷達控制信號；雷達天線側(cè)紅外通信接口將來自雷達終端的命令信號分發(fā)到各個子模塊以達到控制雷達系統(tǒng)工作的目的。
[0007]本實用新型的進一步技術(shù)方案是:雷達天線側(cè)紅外發(fā)射管的軸線、雷達天線的轉(zhuǎn)動軸線和雷達天線側(cè)紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板的轉(zhuǎn)動軸線三者相重合，且雷達基座側(cè)紅外接收管的軸線和雷達天線側(cè)的紅外發(fā)射管的軸線相互重合。
[0008]本實用新型的進一步技術(shù)方案是:雷達天線側(cè)的紅外接收管置于雷達天線側(cè)紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板的偏心位置。
[0009]發(fā)明效果
[0010]本實用新型的技術(shù)效果在于:解決了隨天線轉(zhuǎn)動的信處單元和固定不動的雷達基座間雙向高速通信的問題，在小型化、低成本的雷達設(shè)計中可以避免引入昂貴的射頻匯流環(huán)，從而顯著低生產(chǎn)成本，特別是在雷達大批量生產(chǎn)時，可以帶來可觀的經(jīng)濟效益，同時雷達功能不受影響。
【附圖說明】
[0011]圖1系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境示意圖
[0012]圖2兩側(cè)紅外收發(fā)管的相對位置
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施實例，對本實用新型技術(shù)方案進一步說明。
[0014]1.本發(fā)明的應(yīng)用環(huán)境如圖1所示，轉(zhuǎn)動的天線側(cè)有一塊紅外收發(fā)板位于轉(zhuǎn)臺上，雷達基座上也有一塊紅外收發(fā)板，兩塊電路板間沒有任何物理連接也沒有任何遮擋，天線側(cè)的紅外發(fā)射管和雷達基座側(cè)的紅外接收管對應(yīng);天線側(cè)的紅外接收管和雷達基座測的紅外發(fā)射管對應(yīng)。
[0015]考慮到天線側(cè)的電路板會隨天線轉(zhuǎn)動，兩對紅外管之間便不再是靜止直視的關(guān)系，同時考慮到天線側(cè)到雷達基座側(cè)的數(shù)據(jù)量大(下行速率要求高)，在電路板設(shè)計時，如圖2所示，將天線側(cè)紅外發(fā)射管置于圓形紅外收發(fā)板的圓心位置，紅外接收管置于偏心位置。這樣做就可以確保在紅外收發(fā)板隨天線轉(zhuǎn)動的時候，處于轉(zhuǎn)動軸向上的下行鏈路不受影響，而主要起控制作用的上行鏈路就不能時刻處于直視，但由于上行鏈路速率較低，稍微的偏離影響不大。
【主權(quán)項】
1.一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)，其特征在于，包括兩塊紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板，一塊位于雷達天線上，一塊位于雷達基座上;紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板包括接收部分和發(fā)射部分，其中接收部分包括紅外接收管和放大整形電路，發(fā)射部分包括紅外發(fā)射管和驅(qū)動電路； 雷達初始回波信號經(jīng)接收機和信號處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳入雷達天線側(cè)紅外通信接口；經(jīng)雷達天線側(cè)紅外通信接口內(nèi)的通信編碼部分轉(zhuǎn)換為單比特的串行數(shù)據(jù)流后傳入雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板發(fā)射部分;經(jīng)雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板發(fā)射部分的驅(qū)動電路放大信號后，通過紅外發(fā)射管將紅外線信號發(fā)射給雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板接收部分紅外接收管；經(jīng)雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板接收部分的放大整形路傳入雷達基座側(cè)紅外通信接口中，得到雷達最終回波信號并傳入雷達終端;來自雷達終端的控制命令經(jīng)雷達基座側(cè)紅外通信接口轉(zhuǎn)換為單比特串行數(shù)據(jù)流后，傳入雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板發(fā)射部分;經(jīng)過雷達基座側(cè)紅外收發(fā)板中發(fā)射部分驅(qū)動電路放大信號后，通過發(fā)射管將紅外線信號傳入雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板接收部分的紅外接收管;經(jīng)雷達天線側(cè)紅外收發(fā)板接收部分的放大整形電路后傳入雷達天線側(cè)紅外通信接口中，得到最終雷達控制信號；雷達天線側(cè)紅外通信接口將來自雷達終端的命令信號分發(fā)到各個子模塊以達到控制雷達系統(tǒng)工作的目的。2.如權(quán)利要求1所述的一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)，其特征在于，雷達天線側(cè)紅外發(fā)射管的軸線、雷達天線的轉(zhuǎn)動軸線和雷達天線側(cè)紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板的轉(zhuǎn)動軸線三者相重合，且雷達基座側(cè)紅外接收管的軸線和雷達天線側(cè)的紅外發(fā)射管的軸線相互重合。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種短距離紅外無線高速通信系統(tǒng)，其特征在于，雷達天線側(cè)的紅外接收管置于雷達天線側(cè)紅外數(shù)據(jù)收發(fā)板的偏心位置。
【文檔編號】H04B10/114GK205545273SQ201620167806
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】曹秋平, 史乘龍, 王傳華, 段生記, 陳繼峰
【申請人】西安長遠電子工程有限責(zé)任公司