專利名稱：一種具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測速雷達(dá)系統(tǒng)，尤其是一種具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著公路交通的快速發(fā)展，公路上的安全問題變得異常嚴(yán)峻，超速行駛、交通事故率偏高是導(dǎo)致交通事故的主要原因。為了減少由于超速行駛引起的交通事故和違章現(xiàn)象， 通過使用測速雷達(dá)來檢測行車速度，測速雷達(dá)是利用多普勒效應(yīng)來測定測量速度，它的使用不僅使車速的測量更加準(zhǔn)確，而且也便于警務(wù)人員執(zhí)法監(jiān)測，檢測并記錄車輛的超速行為，通過嚴(yán)厲的懲罰措施有效的遏止由于超速而產(chǎn)生的交通事故?，F(xiàn)有的測速雷達(dá)的缺陷如下只工作在單一模式下，完成復(fù)雜而又精確的信息采集，存在較高成本；在公路測速雷達(dá)，當(dāng)兩車道上同時(shí)有車運(yùn)行時(shí)，并且方向相反，僅能檢測出有車輛超速，無法分辨超速車輛，為避免誤判只能放棄抓拍，無形中增加了交通事故隱患；測速雷達(dá)接收信號(hào)在接收機(jī)中從射頻變頻到中頻的過程中，大部分沒有附加處理，則多普勒頻移的符號(hào)就會(huì)失去，而且相對(duì)于目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向(接近或遠(yuǎn)離)會(huì)無法確定；由于測速度雷達(dá)天線的體積縮小，大部分采用印制的平面天線，其輪廓小、質(zhì)量輕，但由于其嚴(yán)重的導(dǎo)體損耗導(dǎo)致其輻射效率低下、功率損耗嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高性能、低成本、便于使用、能夠辨別車輛方向的具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，包括頻率源，頻率源與分支線耦合器的輸入端相連，分支線耦合器上連接收發(fā)天線，分支線耦合器的耦合口分別與第一、二功分器相連，第一功分器分兩路輸出，一路通過90°延遲線與第一混頻器相連，另一路與第二混頻器相連，第二功分器的輸出端分別與第一、二混頻器相連。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型中的第一功分器把頻率源信號(hào)分成兩路，其中經(jīng)過90°延遲線的頻率源把信號(hào)改變90°相位，第二功分器將回波信號(hào)分成兩路，再經(jīng)過第一、二混頻器混頻后，可以產(chǎn)生用于判別車輛速度和行駛方向的I/Q正交信號(hào)。本實(shí)用新型生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、穩(wěn)定度高、性能優(yōu)良，而且電路性能可靠，相對(duì)于其它測速雷達(dá)系統(tǒng)，更具有低成本，高效能的特點(diǎn)，由于能夠有效檢測出有車輛超速，可廣泛應(yīng)用于警用抓拍測速系統(tǒng)。

圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。
具體實(shí)施方式
一種具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，包括頻率源1，頻率源1與分支線耦合器3的輸入端相連，分支線耦合器3上連接收發(fā)天線4，分支線耦合器3的耦合口分別與第一、二功分器5、6相連，第一功分器5分兩路輸出，一路通過90°延遲線7與第一混頻器 8相連，另一路與第二混頻器9相連，第二功分器6的輸出端分別與第一、二混頻器8、9相連。所述的第一混頻器8的輸出端與第一低通濾波器12的輸入端相連，第二混頻器9的輸出端與第二低通濾波器13的輸入端相連，如圖1所示。如圖1所示，所述的頻率源1的輸出端與隔離器2的輸入端相連，隔離器2的輸出端與分支線耦合器3的輸入端相連。為了使頻率源1和分支線耦合器3電路匹配，在頻率源1的輸出端加一個(gè)低插入損耗的隔離器2，利用隔離器2的單向傳輸性質(zhì)，信號(hào)只會(huì)對(duì)單一個(gè)方向傳輸，對(duì)反射的信號(hào)將被隔離器2所吸收，主要防止發(fā)射的微波信號(hào)反射回來，并提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度。所述的頻率源1采用耿氏二極管振蕩器，該振蕩器頻率穩(wěn)定度好，相位噪聲低，溫度穩(wěn)定性比較高。如圖1所示，分支線耦合器3采用高集成度微帶電路，便于調(diào)整，隔離性能好，有比較高的安全系數(shù)和可靠性，產(chǎn)品體積小、重量輕、易攜帶。收發(fā)天線4用于接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)，收發(fā)天線4采用波導(dǎo)圓錐喇叭天線，不僅損耗小、輻射效率高、質(zhì)量輕，而且便于加工，減少復(fù)雜的調(diào)試過程。第一、二混頻器8、9采用平衡式混頻器，平衡式混頻器由于有平衡電橋，使各端口的隔離度大為改善，降低本振引入調(diào)幅噪聲所產(chǎn)生的中頻噪聲，信號(hào)的輸入損耗降低，電路不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且加工體積小，重量輕。所述的第一、二低通濾波器12、 13采用有源低通濾波器。如圖1所示，所述的第一混頻器8由第一電橋10、二極管D1、D2組成，第一電橋10 的輸入端分別與90°延遲線7、第二功分器6的輸出端相連，第一電橋10的輸出端分別與二極管Dl的陰極、二極管D2的陽極相連，二極管Dl的陽極、二極管D2的陰極并聯(lián)后與第一低通濾波器12的輸入端相連；所述的第二混頻器9由第二電橋11、二極管D3、D4組成， 第二電橋11的輸入端分別與第一、二功分器的輸出端相連，第二電橋11的輸出端分別與二極管D3的陰極、二極管D4的陽極相連，二極管D3的陽極、二極管D4的陰極并聯(lián)后與第二低通濾波器13的輸入端相連。電橋可以對(duì)振蕩器和回波信號(hào)進(jìn)行良好的隔離，電路集成度高、成本低。以下結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。頻率源1產(chǎn)生振蕩頻率，經(jīng)分支線耦合器3耦合，一方面由收發(fā)天線4定向輻射出去的信號(hào)，在空間以電磁波形式傳播，當(dāng)此電磁波在空間遇到車輛時(shí)反射回來，如果車輛是運(yùn)動(dòng)的，則反射回來的電磁波頻率附加了一個(gè)與車輛運(yùn)動(dòng)速度成正比的多普勒頻率，此回波被收發(fā)天線4接收下來，經(jīng)過分支線耦合器3，發(fā)送到第二功分器6，第二功分器6輸出兩路回波信號(hào)，一路回波信號(hào)在第一混頻器8中進(jìn)行混頻，另一路回波信號(hào)在第二混頻器9中進(jìn)行混頻；頻率源1產(chǎn)生振蕩信號(hào)，經(jīng)分支線耦合器3耦合，直接進(jìn)入第一功分器5，第一功分器5分兩路輸出，一路振蕩信號(hào)經(jīng)過90°延遲線7后進(jìn)入第一混頻器8混頻，另一路振蕩信號(hào)直接進(jìn)入第二混頻器9混頻；第一、二混頻器8、9經(jīng)過混頻后產(chǎn)生I/Q正交中頻信號(hào)， 分別通過第一、二低通濾波器12、13進(jìn)行濾波，濾波后輸出的信號(hào)供后級(jí)信號(hào)處理使用，在顯示屏上可以提供車輛運(yùn)行的方向和速度。[0014]收發(fā)天線4接收的回波信號(hào)與頻率源1產(chǎn)生的振蕩信號(hào)相混頻，利用二極管的非線性產(chǎn)生中頻率信號(hào)，以便方便下一步信號(hào)處理。第一、二電橋10、11具有阻抗變換的作用，在理想匹配條件下，接收信號(hào)功率和頻率源功率經(jīng)過第一、二電橋都加在兩個(gè)二極管上，頻率源1的相位噪聲可在兩管電流中抵消，同時(shí)也抵消了一部分組合諧波分量，既提高了混頻純度，又改善了變頻損耗，因而有效地抑制頻率源1的調(diào)幅噪聲和偶次諧波的噪聲。 同時(shí)，借助于第一、二電橋10、11可使頻率源1的噪聲抵消，因而噪聲性能改善；并且第一、 二電橋10、11又使接收信號(hào)與振蕩器之間達(dá)到良好隔離，使各端口隔離度大為改善，對(duì)雜波抑制能力比較強(qiáng)。頻率源1經(jīng)過90°延遲線7是為了產(chǎn)生兩路正交信號(hào)。為了減少電磁輻射和電磁耦合，第一、二混頻器8、9均用一個(gè)金屬封閉腔體封閉起來，所述的第一、二混頻器8、9是兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的混頻器，采用微帶電路設(shè)計(jì)，體積小、重量輕、可靠性高，制作成本低；同時(shí)第一、二電橋10、11的采用又使頻率源1和回波信號(hào)之間有了良好的隔離，產(chǎn)生的I/Q正交信號(hào)可以提供車輛運(yùn)行的方向和速度。所述的第一功分器5把頻率源1輸出的振蕩信號(hào)分成兩路，第二功分器6是把回波信號(hào)分成兩路。功分器插損小、相位一致性和幅度平衡性好，以保證有較高的分配；兩支路的隔離性能好，有比較高的安全系數(shù)和可靠性；電路形式簡單、便于調(diào)整，且體積要小，方便加工，便于設(shè)備的小型化和集成化。若頻率源1產(chǎn)生頻率為35. IGHz的振蕩信號(hào)，經(jīng)過隔離器2傳輸?shù)椒种Ь€耦合器 3，分支線耦合器3分為兩路，一路到收發(fā)天線4進(jìn)行輻射，一路到第一功分器5。發(fā)射的信號(hào)碰到運(yùn)動(dòng)的車輛反射的回波信號(hào)的頻率為35. lGHz+fd，回波信號(hào)經(jīng)過分支線耦合器3 進(jìn)入第二功分器6。一路頻率源1產(chǎn)生的頻率為35. IGHz的振蕩信號(hào)經(jīng)90°延遲線7與回波信號(hào)進(jìn)行混頻，產(chǎn)生一路頻率為fdl的信號(hào)；另一路頻率源1產(chǎn)生的頻率為35. IGHz的振蕩信號(hào)直接與回波信號(hào)混頻，產(chǎn)生頻率為fd2的信號(hào)，fdl和fd2幅度相同，只是相位相差90°，把產(chǎn)生的I和Q信號(hào)經(jīng)過第一、二低通濾波器12、13濾波，供后級(jí)處理，以便算出車輛運(yùn)動(dòng)的方向和速度。綜上所述，本實(shí)用新型中的第一功分器5把頻率源信號(hào)分成兩路，其中經(jīng)過90° 延遲線7的頻率源信號(hào)改變了 90°相位后，同時(shí)，第二功分器6將回波信號(hào)分成兩路，再經(jīng)過第一、二混頻器8、9混頻后，可以產(chǎn)生用于判別車輛速度和行駛方向的I/Q正交信號(hào)。本實(shí)用新型生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、穩(wěn)定度高、性能優(yōu)良，而且電路性能可靠，相對(duì)于其它測速雷達(dá)系統(tǒng)，更具有低成本，高效能的特點(diǎn)，由于能夠有效檢測出有車輛超速，可廣泛應(yīng)用于警用抓拍測速系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于包括頻率源(1)，頻率源(I)與分支線耦合器(3)的輸入端相連，分支線耦合器(3 )上連接收發(fā)天線(4 )，分支線耦合器(3)的耦合口分別與第一、二功分器(5、6)相連，第一功分器(5)分兩路輸出，一路通過 90°延遲線(7)與第一混頻器(8)相連，另一路與第二混頻器(9)相連，第二功分器(6)的輸出端分別與第一、二混頻器(8、9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于所述的頻率源(1)的輸出端與隔離器(2)的輸入端相連，隔離器(2)的輸出端與分支線耦合器(3)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一混頻器(8)的輸出端與第一低通濾波器(12)的輸入端相連，第二混頻器(9)的輸出端與第二低通濾波器(13)的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于所述的頻率源(1)采用耿氏二極管振蕩器，分支線耦合器(3)采用高集成度微帶電路，收發(fā)天線(4)采用波導(dǎo)圓錐喇叭天線，第一、二混頻器(8、9)采用平衡式混頻器。
5 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一混頻器(8)由第一電橋(10)、二極管D1、D2組成，第一電橋(10)的輸入端分別與 90°延遲線(7)、第二功分器(6)的輸出端相連，第一電橋(10)的輸出端分別與二極管Dl的陰極、二極管D2的陽極相連，二極管Dl的陽極、二極管D2的陰極并聯(lián)后與第一低通濾波器 (12)的輸入端相連；所述的第二混頻器(9)由第二電橋(11)、二極管D3、D4組成，第二電橋(II)的輸入端分別與第一、二功分器的輸出端相連，第二電橋(11)的輸出端分別與二極管 D3的陰極、二極管D4的陽極相連，二極管D3的陽極、二極管D4的陰極并聯(lián)后與第二低通濾波器(13)的輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一、二低通濾波器(12、13)采用有源低通濾波器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有車輛方向辨別功能的測速雷達(dá)系統(tǒng)，包括頻率源，頻率源與分支線耦合器的輸入端相連，分支線耦合器上連接收發(fā)天線，分支線耦合器的耦合口分別與第一、二功分器相連，第一功分器分兩路輸出，一路通過90°延遲線與第一混頻器相連，另一路與第二混頻器相連，第二功分器的輸出端分別與第一、二混頻器相連。本實(shí)用新型生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、穩(wěn)定度高、性能優(yōu)良，而且電路性能可靠，相對(duì)于其它測速雷達(dá)系統(tǒng)，更具有低成本，高效能的特點(diǎn)，由于能夠有效檢測出有車輛超速，可廣泛應(yīng)用于警用抓拍測速系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01S7/28GK202330711SQ20112049128
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者王飛, 賀德溪, 陳建設(shè) 申請(qǐng)人:安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司