[实用新型]一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统

说明书

本实用新型涉及测风雷达技术领域，特别涉及一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统；包括射频源模块、天线模块、发射链路模块、接收链路模块、干扰抵消模块、基带电路模块、FPGA模块和上位机；射频源模块同时连接发射链路模块、接收链路模块、干扰抵消模块，发射链路模块、接收链路模块通过天线模块收发信号，接收链路模块、基带电路模块、FPGA模块和上位机依次连接；干扰抵消模块提取风机叶片的干扰信号并传输至FPGA模块；本实用新型具有处理速度快、功耗低、准确性高、抗干扰效果好的优点。

技术领域

本实用新型涉及测风雷达技术领域，特别涉及一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统。

背景技术

目前在风机发电领域中多数用测风雷达来探测风机前方的风向及风速信息，以此来提高风机的发电效率，毫米波雷达作为风机前馈测风是一种新的技术方案；现有的毫米波测风雷达系统中，毫米波测风雷达安装在风力发电机的机舱上，这样就会使雷达发射的毫米波受到风机叶片的遮挡，而且风机叶片的旋转会带来多普勒频移的干扰信号，会导致测风雷达风速测量不准确；如何设计抗干扰性好、系统灵敏度高、高精度的毫米波测风雷达系统是非常必要解决的问题；经检索，未发现与本实用新型相同或相似的技术方案。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统，以解决现有技术中毫米波测风雷达受到风机叶片的干扰导致测风雷达风速测量不准确的问题。

本实用新型的技术方案是：一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统，包括射频源模块、天线模块、发射链路模块、接收链路模块、干扰抵消模块、基带电路模块、FPGA模块和上位机；所述射频源模块同时连接发射链路模块、接收链路模块、干扰抵消模块，所述发射链路模块、接收链路模块通过天线模块收发信号，所述接收链路模块、基带电路模块、FPGA模块和上位机依次连接；所述干扰抵消模块提取风机叶片的干扰信号并传输至FPGA模块。

优选的，所述干扰抵消模块为一宽波束接收通道，所述宽波束接收通道包括宽波束天线、低噪声放大器、混频器、基带、ADC模块。

优选的，所述天线模块包括发射天线和接收天线。

优选的，所述发射链路模块包括四路发射支路通道、一路公共发射通道和混频器。

优选的，所述接收链路模块包括四路接收支路通道、一路公共接收通道和混频器。

优选的，所述射频源模块包括晶振源、两路功分器、锁相介质振荡器。

优选的，所述基带电路模块包括前级低噪声放大芯片、单端转差分芯片、仪表放大器芯片、驱动放大器芯片、ADC芯片、时钟稳定器以及电源模块。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

(1)本实用新型针对风机叶片的反射多普勒频移的干扰信号，在接收端附加设计一路宽波束低增益的干扰抵消模块，该干扰抵消模块不会对目标位置大气湍流信号进行接收，却能精确对叶片反射电磁波的干扰信号进行接收，完成叶片反射多普勒频移信号的提取并送至FPGA模块与接收链路模块接收到的信号反向叠加抵消，干扰抵消模块的接收灵敏度高于-155dBm，风机叶片反射电磁波干扰抑制比达40dB；本实用新型具有处理速度快、功耗低、准确性高、抗干扰效果好的优点。

(2)本实用新型中毫米波测风雷达系统射频前端采用四路发射、四路接收的方式以此来实现风机前方不同方位角度的风速、风向测量。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型所述一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统的主框架图。

图2为本实用新型所述一种抗风机叶片干扰的毫米波测风雷达系统中干扰抵消模块的原理框图。

具体实施方式