[发明专利]一种地基太赫兹测云雷达系统及其探测方法

权利要求书

1.一种地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，包含：

线性调频信号产生模块（1），用于产生脉宽可调的线性调频信号；

频率综合器模块（2），其电性连接线性调频信号产生模块（1），用于产生发射激励信号、接收激励信号、二次下变频本振信号和全局时钟信号；

太赫兹发射模块（3），其电性连接频率综合器模块（2），用于在发射激励信号的激励下产生太赫兹发射信号；

收发分离天线模块（5），其电性连接太赫兹发射模块（3），用于发射太赫兹信号并接收太赫兹回波信号；

太赫兹接收模块（4），其电性连接收发分离天线模块（5）和频率综合器模块（2），用于接收太赫兹回波信号，在接收激励信号的激励下将太赫兹回波信号转换为中频信号；

中频信号接收处理模块（6），其电性连接频率综合器模块（2）和太赫兹接收模块（4），用于根据二次下变频本振信号对接收到的中频信号进行二次下变频，产生基带信号；

信号处理模块（7），其电性连接中频信号接收处理模块（6）和太赫兹发射模块（3），用于实现对基带信号的采集、存储与处理，以及对地基太赫兹测云雷达系统中各个模块的控制和通讯；

上位机（8），其电性连接信号处理模块（7），用于根据信号处理模块（7）的信号处理结果完成云观测数据反演处理。

2.如权利要求1所述的地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，所述的太赫兹发射模块（3）包含：

太赫兹发射倍频链路（301），其电性连接频率综合器模块（2），用于将频率综合器模块（2）提供的发射激励信号进行12次倍频，获得发射太赫兹信号；

耦合器（302），其电性连接太赫兹发射倍频链路（301），用于监视发射机实时频率、功率信息，标定雷达的发射信号；

功放模块（303），其电性连接耦合器（302）和收发分离天线模块（5），用于对太赫兹发射倍频链路（301）提供的发射太赫兹信号进行功率放大后输出给收发分离天线模块（5）；

内定标组件（304），其电性连接耦合器（302）和信号处理模块（7），用于测量发射机实时频率和功率信息。

3.如权利要求2所述的地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，所述的太赫兹接收模块（4）包含：

太赫兹接收倍频链路（401），其电性连接频率综合器模块（2），用于将频率综合器模块（2）提供的接收激励信号进行6次倍频，获得本振信号；

放大滤波模块（402），其电性连接太赫兹接收倍频链路（401），用于对本振信号进行放大滤波；

谐波混频器（403），其电性连接放大滤波模块（402）、收发分离天线模块（5）和中频信号接收处理模块（6），用于将从收发分离天线模块（5）接收到的太赫兹回波信号和太赫兹接收倍频链路（401）的本振信号混频生成中频信号。

4.如权利要求3所述的地基太赫兹测云雷达系统，其特征在于，所述的收发分离天线模块（5）包含：

发射天线（501），其电性连接太赫兹发射模块（3）中的功放模块（303），用于发射太赫兹信号；

接收天线（502），其电性连接太赫兹接收模块（4）中的谐波混频器（403），用于接收太赫兹回波信号。

5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的地基太赫兹测云雷达系统的探测方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤S1、线性调频信号产生模块产生脉宽可调的线性调频信号；

步骤S2、频率综合器模块根据线性调频信号产生K波段激励信号源；

所述的K波段激励信号源包含：发射激励信号、接收激励信号、二次下变频本振信号和全局时钟信号；

步骤S3、太赫兹发射模块在发射激励信号的激励下产生太赫兹发射信号，通过发射天线发射；

步骤S4、太赫兹接收模块在接收激励信号的激励下将通过接收天线收到的太赫兹回波信号转换为中频信号；

步骤S5、中频信号接收处理模块对中频信号进行二次下变频，产生基带信号；

步骤S6、信号处理模块对基带信号进行信号处理；

步骤S7、上位机根据信号处理模块的信号处理结果完成云观测数据反演处理。