一种短距离红外无线高速通信系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种短距离红外无线高速通信系统，包括雷达天线、雷达基座、接收机和信号处理模块。雷达天线和雷达基座上还各设有一块红外数据收发板，且接收机和信号处理模块位于雷达天线的背部；红外数据收发板包括接收部分和发射部分，其中接收部分包括红外接收管和放大整形电路，发射部分包括红外发射管和驱动电路；解决了随天线转动的信处单元和固定不动的雷达基座间双向高速通信的问题，在小型化、低成本的雷达设计中可以避免引入昂贵的射频汇流环，从而显著低生产成本，特别是在雷达大批量生产时，可以带来可观的经济效益，同时雷达功能不受影响。
【专利说明】
一种短距离红外无线高速通信系统
技术领域
[0001]本发明涉及雷达回波的数据传输领域，具体涉及短距离红外无线高速通信系统及一种通信编码方法，用于实现雷达目标回波至雷达显示终端的数字传输。
【背景技术】
[0002]红外通信是利用近红外波段的红外线作为一种无线传输介质来进行传输信息的通信方式。红外线通信方向性很强，适用于近距离的无线传输。尽管通信距离只有几米，却有很多优势:如成本低、体积小、信息传输稳定(不受电磁信号影响)、功耗低等，红外连接比有线连接更加安全可靠，并且避免了因线缆和连接器磨损和断裂造成的检修;其小型化和低成本很适合应用在便携式产品中；并跨平台适应性好、传输速率高，尤其适用于嵌入式系统。
[0003]在传统的雷达设计中，雷达天线只作为高频电流和空间电磁波的能量转换装置，用来辐射和接收空间的电磁波，因此旋转的雷达天线和固定不动的雷达基座之间就需要通过射频汇流环来进行通信。射频汇流环作为一种昂贵的微波连接件，可以实现雷达高频发射信号和雷达高频回波信号的双向传输，同时作为一个旋转关节，解决了旋转的雷达天线和固定的雷达基座之间的信号传递问题。由汇流环传来的雷达回波(高频电流信号)经过雷达基座上接收机和信号处理机等各模块的处理就可以送到雷达终端上进行目标显示了。
[0004]在大型雷达设计中使用汇流环方便可靠，但在一些小型化雷达的设计领域就不得不考虑其高昂的成本问题了。针对小型化，低成本雷达设计中，雷达天线和雷达基座之间的信号传递问题发明了一种短距离红外无线高速通信系统。和传统雷达设计不同，本发明的应用环境是雷达的发射机、接收机以及信号处理模块等都在雷达天线的背部，随雷达天线一起转动，雷达基座只接收信号处理模块传来的目标结果，此时传输的信号不再是高频电流信号，而转化成了数字信号。本发明很好的解决了随天线转动的信处单元和固定不动的雷达基座间短距离高速数据通信的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题是:针对随天线转动的信处单元和固定不动的雷达基座间短距离高速数据通信的问题，提出了一种短距离红外无线高速通信系统，解决了转动的信处单元和固定的雷达基座间的高速数据通信问题。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种短距离红外无线高速通信系统，其特征在于，包括两块红外数据收发板，一块位于雷达天线上，一块位于雷达基座上;红外数据收发板包括接收部分和发射部分，其中接收部分包括红外接收管和放大整形电路，发射部分包括红外发射管和驱动电路。雷达初始回波信号经接收机和信号处理模块转化为数字信号后传入雷达天线侧红外通信接口 ；经雷达天线侧红外通信接口内的通信编码部分转换为单比特的串行数据流后传入雷达天线侧红外收发板发射部分;经雷达天线侧红外收发板发射部分的驱动电路放大信号后，通过红外发射管将红外线信号发射给雷达基座侧红外收发板接收部分红外接收管;经雷达基座侧红外收发板接收部分的放大整形路传入雷达基座侧红外通信接口中，得到雷达最终回波信号并传入雷达终端;来自雷达终端的控制命令经雷达基座侧红外通信接口转换为单比特串行数据流后，传入雷达基座侧红外收发板发射部分;经过雷达基座侧红外收发板中发射部分驱动电路放大信号后，通过发射管将红外线信号传入雷达天线侧红外收发板接收部分的红外接收管;经雷达天线侧红外收发板接收部分的放大整形电路后传入雷达天线侧红外通信接口中，得到最终雷达控制信号；雷达天线侧红外通信接口将来自雷达终端的命令信号分发到各个子模块以达到控制雷达系统工作的目的。
[0007]本实用新型的进一步技术方案是:雷达天线侧红外发射管的轴线、雷达天线的转动轴线和雷达天线侧红外数据收发板的转动轴线三者相重合，且雷达基座侧红外接收管的轴线和雷达天线侧的红外发射管的轴线相互重合。
[0008]本实用新型的进一步技术方案是:雷达天线侧的红外接收管置于雷达天线侧红外数据收发板的偏心位置。
[0009]发明效果
[0010]本实用新型的技术效果在于:解决了随天线转动的信处单元和固定不动的雷达基座间双向高速通信的问题，在小型化、低成本的雷达设计中可以避免引入昂贵的射频汇流环，从而显著低生产成本，特别是在雷达大批量生产时，可以带来可观的经济效益，同时雷达功能不受影响。
【附图说明】
[0011]图1系统应用环境示意图
[0012]图2两侧红外收发管的相对位置
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施实例，对本实用新型技术方案进一步说明。
[0014]1.本发明的应用环境如图1所示，转动的天线侧有一块红外收发板位于转台上，雷达基座上也有一块红外收发板，两块电路板间没有任何物理连接也没有任何遮挡，天线侧的红外发射管和雷达基座侧的红外接收管对应;天线侧的红外接收管和雷达基座测的红外发射管对应。
[0015]考虑到天线侧的电路板会随天线转动，两对红外管之间便不再是静止直视的关系，同时考虑到天线侧到雷达基座侧的数据量大(下行速率要求高)，在电路板设计时，如图2所示，将天线侧红外发射管置于圆形红外收发板的圆心位置，红外接收管置于偏心位置。这样做就可以确保在红外收发板随天线转动的时候，处于转动轴向上的下行链路不受影响，而主要起控制作用的上行链路就不能时刻处于直视，但由于上行链路速率较低，稍微的偏离影响不大。
【主权项】
1.一种短距离红外无线高速通信系统，其特征在于，包括两块红外数据收发板，一块位于雷达天线上，一块位于雷达基座上;红外数据收发板包括接收部分和发射部分，其中接收部分包括红外接收管和放大整形电路，发射部分包括红外发射管和驱动电路； 雷达初始回波信号经接收机和信号处理模块转化为数字信号后传入雷达天线侧红外通信接口；经雷达天线侧红外通信接口内的通信编码部分转换为单比特的串行数据流后传入雷达天线侧红外收发板发射部分;经雷达天线侧红外收发板发射部分的驱动电路放大信号后，通过红外发射管将红外线信号发射给雷达基座侧红外收发板接收部分红外接收管；经雷达基座侧红外收发板接收部分的放大整形路传入雷达基座侧红外通信接口中，得到雷达最终回波信号并传入雷达终端;来自雷达终端的控制命令经雷达基座侧红外通信接口转换为单比特串行数据流后，传入雷达基座侧红外收发板发射部分;经过雷达基座侧红外收发板中发射部分驱动电路放大信号后，通过发射管将红外线信号传入雷达天线侧红外收发板接收部分的红外接收管;经雷达天线侧红外收发板接收部分的放大整形电路后传入雷达天线侧红外通信接口中，得到最终雷达控制信号；雷达天线侧红外通信接口将来自雷达终端的命令信号分发到各个子模块以达到控制雷达系统工作的目的。2.如权利要求1所述的一种短距离红外无线高速通信系统，其特征在于，雷达天线侧红外发射管的轴线、雷达天线的转动轴线和雷达天线侧红外数据收发板的转动轴线三者相重合，且雷达基座侧红外接收管的轴线和雷达天线侧的红外发射管的轴线相互重合。3.如权利要求1或2所述的一种短距离红外无线高速通信系统，其特征在于，雷达天线侧的红外接收管置于雷达天线侧红外数据收发板的偏心位置。
【文档编号】H04B10/114GK205545273SQ201620167806
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】曹秋平, 史乘龙, 王传华, 段生记, 陈继峰
【申请人】西安长远电子工程有限责任公司