基于微波干涉的形变监测雷达制造技术

本实用新型专利技术提供的一种基于微波干涉的形变监测雷达，包括微控制器，以及与微控制器相连接的RF射频天线和通信接口；RF射频天线为多个阵列排列组成的微带天线，RF射频天线根据微控制器的控制信号发射可调斜率和可调周期的锯齿波，并将接收的反馈电磁波传输给微控制器；微控制器计算反馈电磁波的相位，将计算的相位结果通过通信接口发送至管理端。通过设置多个等间距阵列组成的微带天线与微控制器相连接，并发射可调斜率和可调周期的锯齿波，微控制器计算反馈电磁波的相位的方式，即能简化形变监测雷达的电路结构，也在满足实际监测需求的同时降低成本。

【技术实现步骤摘要】
基于微波干涉的形变监测雷达
本技术涉及形变监测雷达
，具体涉及基于微波干涉的形变监测雷达。
技术介绍
桥梁结构的安全状况一直是公众特别关心的问题，现代大型桥梁是交通主干道的重要节点，对交通运输发展具有重大影响。拉索作为桥梁的重要结构之一，其受力情况直接反应了桥梁结构的健康状态。专利CN104459683A公开了一种基于微波雷达的多目标位移高精度测量方法与系统，通过特定的系统结构设计将调频连续波雷达的频率测量技术与单频连续波干涉雷达的相位测量技术融为一体，分别根据频率估计和相位测量同时实现多个目标的识别和高精度位移的测量。并公开了包括信号发射单元、信号接收单元、I/Q信号单元、模数转换器和数字信号处理器的测量系统，信号发射单元用于发射电磁波波束；信号接收单元用于接收来自目标的反射波并生成与反射波相对应的接收信号；I/Q信号单元接收反射波和发射的电磁波波束生成拍频信号VI和VQ；模数转换器用于将I/Q信号单元输出的I/Q信号转换成数字信号并输入到数字信号处理器中，数字信号处理器将模数转换器的输出信号进行处理得到各目标距离和位移。专利CN107271095A公开了一种基于微波干涉的索力遥感测量方法，基于微波干涉的原理，雷达发射连续波信号，在同一个目标处，雷达连续两次接收到的回波信号的相位，则目标在这两次发射信号时间间隔之间发生的形变量与发射信号的波长有关。通过相位去推算出形变量，目标形变测量将有更高的精度。实现了拉索的振动基频提取，可直接用于索力值的推算。上述专利中公开的技术方案多用于大型、远距离测量系统，电路结构复杂，在产品的使用性、改进性方面受到较大的限制。对于近距离的监测而言，若使用这种结构的监测电路，成本较高，改进性方面也受到较大的限制，不能很好地满足桥梁的实际监测应用。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种基于微波干涉的形变监测雷达，简化形变监测雷达的电路结构，以解决近距离桥梁变形监测成本高的问题。本技术提供的基于微波干涉的形变监测雷达，包括微控制器，以及与微控制器相连接的RF射频天线和通信接口；RF射频天线为多个等间距阵列组成的微带天线，RF射频天线根据所述微控制器的控制信号发射可变斜率和可变周期的锯齿波，并将接收的反馈电磁波传输给微控制器；微控制器计算反馈电磁波的相位，将计算的相位结果通过通信接口发送至管理端。多个阵列排列组成的微带天线包括发射微带天线和接收微带天线，发射微带天线包括2个天线贴片和偶数个天线馈点；接收微带天线包括4个天线贴片和偶数个天线馈点。进一步的，微控制器还连接有存储器和供电模块。进一步的，锯齿波的频率范围为E-Band频段。进一步的，E-Band频段为71GHz-86GHz。进一步的，微控制器和射频收发控制为片上系统SOC。由上述技术方案可知，本技术的有益效果：一种基于微波干涉的形变监测雷达，包括微控制器，以及与微控制器相连接的RF射频天线和通信接口；RF射频天线为多个等间距阵列组成的微带天线，RF射频天线根据微控制器的控制信号发射可变斜率和可变周期的锯齿波，并将接收的反馈电磁波传输给微控制器；微控制器计算反馈电磁波的相位，将计算的相位结果通过通信接口发送至管理端。通过设置多个等间距阵列组成的微带天线与微控制器相连接，并发射可变斜率和可变周期的锯齿波，微控制器计算反馈电磁波的相位的方式，即能简化形变监测雷达的电路结构，也在满足实际监测需求的同时降低成本。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术一种基于微波干涉的形变监测雷达的控制框图。图2为本技术一种基于微波干涉的形变监测雷达的微带天线的结构示意图。附图标记：1-发射微带天线，2-接收微带天线。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。如图1所示，基于微波干涉的形变监测雷达，包括微控制器，以及与微控制器相连接的RF射频天线和通信接口；RF射频天线为多个阵列排列组成的微带天线，RF射频天线根据微控制器的控制信号发射可变斜率和可变周期的锯齿波，并将接收的反馈电磁波传输给微控制器；微控制器计算反馈电磁波的相位，将计算的相位结果通过通信接口发送至管理端。微控制器连接有输入装置，通过输入装置向微控制器预先输入发射信号的斜率和周期，存储器进行存储。发射信号为锯齿波，锯齿波的频率范围为71-86GHz的E-Band，E-Band微波非常适合大带宽传输应用场景，满足LTE对回传网络带宽需求。供电模块为整个系统进行供电。根据存储器内预先存储的信息，控制器控制RF射频天线向桥梁拉索发射可变斜率和可变周期的电磁波信号。相较于现有技术，本实施例通过设置多个阵列排列组成的微带天线与微控制器相连接，并发射可变斜率和可变周期的锯齿波，微控制器计算反馈电磁波的相位的方式，即能简化形变监测雷达的电路结构，也在满足实际监测需求的同时降低成本。如图2所示，多个等间距阵列组成的微带天线包括发射微带天线和接收微带天线。当目标点位单个时，设置1个发射微带天线和1个接收微带天线。当目标点为多个时，设置1个发射微带天线和2个接收微带天线；或者设置2个发射微带天线和4个接收微带天线；依次类推，当设置N个发射微带天线时，接收微带天线设置2N个。发射微带天线与发射微带天线等间距阵列，接收微带天线与接收微带天线之间等间距阵列。在本实施例中发射微带天线包括2个天线贴片和偶数个天线馈点；接收微带天线包括4个天线贴片和偶数个天线馈点。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于微波干涉的形变监测雷达，其特征在于：包括微控制器，以及与微控制器相连接的RF射频天线和通信接口；/n所述RF射频天线为多个阵列排列组成的微带天线，所述RF射频天线根据所述微控制器的控制信号发射可调斜率和可调周期的锯齿波，并将接收的反馈电磁波传输给微控制器；所述微控制器计算反馈电磁波的相位，将计算的相位结果通过通信接口发送至管理端。/n

【技术特征摘要】
1.基于微波干涉的形变监测雷达，其特征在于：包括微控制器，以及与微控制器相连接的RF射频天线和通信接口；
所述RF射频天线为多个阵列排列组成的微带天线，所述RF射频天线根据所述微控制器的控制信号发射可调斜率和可调周期的锯齿波，并将接收的反馈电磁波传输给微控制器；所述微控制器计算反馈电磁波的相位，将计算的相位结果通过通信接口发送至管理端。


2.根据权利要求1所述的基于微波干涉的形变监测雷达，其特征在于：所述多个阵列排列组成的微带天线包括发射微带天线和接收微带天线，所述发射微带天线包括2个天线贴片和偶数个天线馈点；所述接收微带...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敬波，邢春超，孟利波，段敏，李鸿昆，王超，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50