探空仪发射机及信号结构
? 探空仪发射机是探空仪与接收设备间的通信装置, 对于二次雷达用探空仪发射机,还有“信标”的作 用, 气象部门称为“回答器”,作用是配合雷达测 距。
? 发射机和回答器在电路器件组成上没有什么不同, 是振荡器的不同工作状态。回答器为超再生状态, 属于不饱和振荡;没有回答性能的发射机通常是正 弦振荡器。
探空仪发射机采用的电路通常是 最简单的三点振荡器,只有一个晶体 管,但有很复杂的相互调制的体制。目 前有专门的集成电路发射机。
长望GTS1型和大桥GTS1-2型L波 段探空仪的发射机、调制电路版及天线 如右图所示。
以GTS1探空仪为例,高频振荡器 的载频为1675MHz,载频受800kHz的 淬频调制,在淬频上又调制32.5kHz的
气象信息。
探空仪发射信号的重复周期为,每帧约1秒, 其中气象信息发送时间约为0.2s,余下的时间用 于测距,发送超再生800kHz同步振荡脉冲,并随 时等待雷达的询问脉冲。
重复周期是不准确的,目前长望的平均时间为 1.2秒,大桥为1.0秒,太原为1.3秒。重复周期在 施放过程中也是不断变化的。
发射机的工作方式和测距原理相关术语:
(1) 调制
调制是一种信号附加在另一种信号上的方法,被调制 的信号称为载频。通常是用低频频率的信号对高频信号进 行调制。探空仪发射机的信号调制有两种方式,调幅和调 频。
?调频:载波通常为等幅正弦波,调制波在其内部,使载 波的频率产生变化。接收机用鉴频器检出调制波,得到有 用的信息。
?调幅,载波通常也为等幅正弦波,调制波引起载波幅度 的变化,接收机用检波器检出调制波,得到有用的信息。 调幅度为100%时,又称“键控”。
(2)超再生工作状态
超高频发射机除了发送T、P、U气象要素信 息,还要接收地面雷达发射的询问信号,因此还必 须具有接收机的功能。为了使同一振荡电路具有收 发两种功能,它只能处于超再生工作状态(既间歇 工作状态)。超再生工作状态所产生的脉冲宽度和 间歇振荡重复频率决定于电路中电容、电阻和供电 电压。
这种自调制超再生电路的接收灵敏度极低,必 须在间歇振荡的休止时间内增加淬频信号,以提高 超再生接收的灵敏度。