[发明专利]一种中间层‑电离层综合探测系统

权利要求书

1.一种中间层-电离层综合探测系统，其特征在于：用于兼顾中间层大气风场探测和电离层垂直探测，包括多通道雷达发射系统、多通道雷达接收系统和平拉折合偶极子天线阵列，多通道雷达发射系统、多通道雷达接收系统分别连接到传输控制总线，所述传输控制总线连接计算机，

所述平拉折合偶极子天线阵列包括六副折合偶极子天线，每两幅折合偶极子天线为一组且在空间上相互正交架设，三组天线分别位于一个正三角形的顶点之上；

所述多通道雷达发射系统用于提供三组发射通道，包括连接到传输控制总线的FPGA芯片、分别连接到FPGA芯片的三个DDS芯片，及六路依次连接的滤波器、放大器、功率放大器和收发开关，雷达信号发射时，每个DDS芯片的两路输出分别经相应的滤波器、放大器、功率放大器后，经收发开关的切换连接到相应的两幅折合偶极子天线，其中一路输出被90°相移调整；

所述多通道雷达接收系统用于提供三组接收通道，包括连接到传输控制总线的FPGA芯片、连接FPGA芯片的多通道高速A/D采样芯片，及六路依次连接的前级滤波放大、混频、中频滤波，各前级滤波放大分别连接多通道雷达发射系统中的相应收发开关，六幅折合偶极子天线分别接收到的回波信号经过相应收发开关切换后，经前级滤波放大、混频、中频滤波输入多通道高速A/D采样芯片；

对于中间层大气探测采用六发六收模式，通过定频探测实现中层大气风场探测能力，采用全相关分析算法获取大气风场数据，采用微分吸收实验算法获取低电离层的电子密度数据；对于电离层探测采用两发两收模式，通过扫频探测实现电离室垂直探测，获取电离层频高图；

中间层大气探测和电离层探测分别独立开展，或采样分时操作方式依次连续自动观测。

2.根据权利要求1所述中间层-电离层综合探测系统，其特征在于：所述传输控制总线采用USB总线，FPGA芯片经USB接口芯片连接到传输控制总线。

3.根据权利要求2所述中间层-电离层综合探测系统，其特征在于：通过USB总线进行指令的控制与数据的传输，

所述多通道雷达发射系统中，在FPGA芯片中根据计算机的波形控制指令完成对DDS芯片的时序控制，通过DDS芯片完成雷达发射信号波形的直接产生，DDS芯片的输出经滤波器、放大器连接功率放大器，功率放大器的输出经过收发开关连接到各个折合偶极子天线；

所述多通道雷达接收系统中，在FPGA芯片中根据多通道高速A/D采样芯片所得采样结果完成数字下变频和通道数据打包，再经由USB总线将原始数据传输至计算机。

4.根据权利要求1或2或3所述中间层-电离层综合探测系统，其特征在于：正三角形的边长取185米。