阅读说明：本技术 一种警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器 (Police anti-riot intelligent array multi-pulse microwave transmitter ) 是由 郭建国 师红跃 王建荣 卢鼎 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器,包括：底座和安装在所述底座上的罩体；所述罩体的一端开口；所述罩体内安装有主控电路和若干微波发射电路。本发明提供的警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器,采用多个大功率磁控管组成的阵列,并由微处理电路管理控制多个微波电路与大功率磁控管,按同步时序或不同时序,发射大功率脉冲微波定向辐射形成一定距离区域范围防止暴徒进入该区域,或者在不伤害生命的条件下驱赶暴徒。(The invention relates to an anti-riot intelligent array multi-pulse microwave transmitter for police, which comprises: the device comprises a base and a cover body arranged on the base; one end of the cover body is opened; the cover body is internally provided with a main control circuit and a plurality of microwave transmitting circuits. The invention provides an anti-riot intelligent array multi-pulse microwave transmitter for police, which adopts an array consisting of a plurality of high-power magnetrons, manages and controls a plurality of microwave circuits and the high-power magnetrons by a microprocessing circuit, and transmits high-power pulse microwave directional radiation to form a certain distance area range according to synchronous time sequence or different time sequences so as to prevent a riot from entering the area or driving the riot under the condition of not damaging lives.)

一种警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器

技术领域

本发明涉及一种警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器，属于警用装备技术领域。

背景技术

当前我国公安战线执法人员在反恐、反暴过程中，公安警方驻地或反恐、反暴现场，警员配发的是致命的枪械，造成我国公安执法人员的执法过程中，在群众中混杂暴力、***时，警员无法正确判断使用枪械打击暴力、***。

发明内容

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种非致命性的警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器，包括：底座和安装在所述底座上的罩体；所述罩体的一端开口；所述罩体内安装有主控电路和若干微波发射电路；所述主控电路包括处理芯片、显示器、稳压器、USB接口和电池；所述电池的正极经过启动开关连接所述稳压器的输入端，所述电池的负极连接所述稳压器的接地端；所述稳压器的输出端经第一电阻连接第一开关的一端和第二开关的一端，所述第一开关的另一端经第二电阻连接所述电池的负极，所述第一开关的另一端还与所述处理芯片的第一输入引脚连接，所述第二开关的另一端经第三电阻连接所述电池的负极，所述第二开关的另一端还与所述处理芯片的第二输入引脚连接；所述稳压器的输出端与接地端分别连接所述处理芯片的供电引脚和接地引脚，所述处理芯片驱动所述显示器，所述USB接口中的数据引脚与所述处理芯片连接，电源引脚分别与所述电池的正负极连接；

所述微波发射电路由外部电源供电；所述微波发射驱动电路包括：由所述处理芯片的I/O接口驱动的电子开关电路、DC/AC转换模块、变压器和导波天线组成；所述导波天线布置在所述罩体内，并朝向所述罩体的开口；所述底座旁具有能够连接外部电源的电源接口；所述电源接口与所述微波发射电路连接；

所述外部电源、电池和稳压器共地。

上述方案进一步的改进在于：所述电子开关电路包括第一三极管、第二三极管和高压场效应管；所述微波发射电路中，所述外部电源的正极串联第一二极管后连接所述高压场效应管的漏极和所述第一三极管的发射极；所述高压场效应管的源极连接所述DC/AC转换模块的直流正极引脚；所述高压场效应管的栅极与所述第一三极管的集电极连接后通过第七电阻连接所述外部电源的负极；所述处理芯片的I/O接口通过上拉电阻与所述稳压器的输出端连接，并通过第六电阻连接所述第二三极管的基极；所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接所述外部电源的负极；所述外部电源的正极串联所述第一二极管后还与所述外部电源的负极之间安装有第一电容器和第二电容器；所述DC/AC转换模块的直流负极引脚接所述外部电源的负极；所述DC/AC转换模块的交流输出引脚分别连接变压器初级线圈的两端；所述DC/AC转换模块的取样输出引脚通过第八电阻与所述稳压器负极连接；所述DC/AC转换模块的频率调制引脚连接第一可调电阻的中间脚，所述第一可调电阻的一端引脚连接所述外部电源的负极，另一端的引脚通过第九电阻连接所述外部电源的正极，所述第一可调电阻的两端还并联有稳压管；所述稳压管的正极连接所述外部电源的负极；所述变压器的次级线圈包括：供电线圈、倍压线圈和稳压线圈；所述稳压线圈的一端连接所述DC/AC转换模块的光隔离反馈脉宽调制地电位引脚，所述稳压线圈的另一端串联第二二极管后连接第二可调电阻的一端引脚，所述第二可调电阻的另一端引脚连接所述外部电源的负极；所述第二可调电阻的中间引脚连接所述DC/AC转换模块的光隔离反馈脉宽调制信号输入引脚；所述第二二极管的负极与所述稳压线圈的一端之间装有第一电容；所述供电线圈的两端分别通过第一电感和第二电感连接磁控管的灯丝两端；所述倍压线圈的一端串联第二电容后与所述供电线圈的一端连接；所述第二电容并联有第十电阻；所述倍压线圈的另一端与所述磁控管的阳极连接；所述供电线圈的一端与所述倍压线圈的另一端之间正向连接有高压二极管；所述磁控管的输出连接所述导波天线。

上述方案进一步的改进在于：所述显示器是采用I2C总线的显示器；其数据端分别通过第四电阻和第五电阻与所述稳压器的正极连接；所述数据端与所述处理芯片连接。

上述方案进一步的改进在于：所述外部电源是电压是由100V到500V的直流电源构成；所述直流电源的正极串联有保险丝和电源开关后输出为所述外部电源的正极；所述直流电源的负极为所述外部电源的负极；所述外部电源的正极和负极之间安装有电压表。

上述方案进一步的改进在于：所述直流电源由锂电池组构成，所述锂电池组布置在电池柜内，所述电池柜上具有能够连接在所述电源接口的接口。

上述方案进一步的改进在于：所述USB接口、电压表、显示器、电源开关、启动开关、第一开关和第二开关自所述罩体侧面、顶面或背面露出。

本发明提供的警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器，采用多个大功率磁控管组成的阵列，并由微处理电路管理控制多个微波电路与大功率磁控管，按同步时序或不同时序，发射大功率脉冲微波定向辐射形成一定距离区域范围防止暴徒进入该区域，或者在不伤害生命的条件下驱赶暴徒。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个优选的实施例正视结构示意图。

图2是图1的侧视结构示意图。

图3是图1的后视结构示意图。

图4是图3连接锂电池组结构示意图。

图5是本发明一个优选的实施例电路结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的警用防暴智能阵列多脉冲微波发射器，如图1，图2和图3包括：底座1和安装在底座1上的罩体2；罩体2的一端开口；罩体2内安装有主控电路和若干微波发射电路。

如图5中100-A所示，主控电路包括处理芯片IC1、显示器IC2、稳压器IC3、USB接口和电池E；电池E的正极经过启动开关K2连接稳压器IC3的输入端，电池E的负极连接稳压器IC3的接地端；稳压器IC3的输出端经电阻R1连接开关S1的一端和开关S2的一端，开关S1的另一端经电阻R2连接电池E的负极，开关S1的另一端还与处理芯片IC1的输入引脚P0.0连接，开关S2的另一端经电阻R3连接电池E的负极，开关S2的另一端还与处理芯片IC1的输入引脚P0.1连接；稳压器IC3的输出端与接地端形成供电电源VDD， 稳压器IC3的输出端与接地端分别连接处理芯片IC1的供电引脚和接地引脚，USB接口中的数据引脚分别与处理芯片IC3的P0.4引脚和P0.5引脚连接，电源引脚分别与电池的正负极连接。稳压器IC3的输出端与接地端之间还布置有电容C2和电容C3。

如图5中的100-B所示，本实施例中，共设置9个微波发射电路；这些微波发射电路结构一致，因此，以其中一个微波发射电路为例进行说明，本领域技术人员有能力进行修改，从而实现布置不同数量的微波发射电路。

微波发射电路由外部电源供电；微波发射驱动电路包括：由处理芯片IC1的I/O接口驱动的电子开关电路、DC/AC转换模块DC/AC-1、变压器TL1和导波天线DBTA-1组成。如图1，导波天线DBTA-1布置在罩体2内，并朝向罩体2的开口；底座1旁具有能够连接外部电源的电源接口HV；电源接口HV与微波发射电路连接。

外部电源是电压是由100V到500V的直流电源构成；直流电源的正极串联有保险丝BS和电源开关K1后输出为外部电源的正极；直流电源的负极为外部电源的负极；外部电源的正极和负极之间安装有电压表DV。外部电源、电池和稳压器共地。直流电源由锂电池组构成，如图4，锂电池组布置在电池柜40内，电池柜40上具有能够连接在电源接口HV的接口。

变压器TL1的初级由初级线圈L1构成，次级由供电线圈L4、倍压线圈L2和稳压线圈L3构成。

电子开关电路包括三极管T1-1、三极管T1-2和高压场效应管HT1；微波发射电路中，外部电源的正极串联二极管D1-1后连接高压场效应管HT1的漏极和三极管T1-1的发射极；高压场效应管HT1的源极连接DC/AC转换模块DC/AC-1的直流正极引脚（DC+）；高压场效应管HT1的栅极与三极管T1-1的集电极连接后通过电阻R1-2连接外部电源的负极；处理芯片IC1的I/O接口通过上拉电阻R1-0与稳压器IC3的输出端连接，并通过电阻R1-1连接三极管T1-2的基极；三极管T1-2的集电极连接三极管T1-1的基极，三极管T1-2的发射极连接外部电源的负极；外部电源的正极串联二极管D1-1后还与外部电源的负极之间安装有电容器C1-1和电容器C1-2；DC/AC转换模块DC/AC-1的直流负极引脚(DC-)接外部电源的负极；DC/AC转换模块DC/AC-1的交流输出引脚(AC1和AC1)分别连接变压器TL1的初级线圈L1的两端；DC/AC转换模块DC/AC-1的取样输出引脚（URo）通过电阻R1-3与稳压器IC3的负极连接；DC/AC转换模块DC/AC-1的频率调制引脚（RT）连接可调电阻R1-4的中间脚，可调电阻R1-4的一端引脚连接外部电源的负极，另一端的引脚通过电阻R-16连接外部电源的正极，可调电阻R1-4的两端还并联有稳压管D1-2；其中，稳压管D1-2的安装反向为正极连接外部电源的负极；变压器TL1的稳压线圈L3的一端连接DC/AC转换模块DC/AC-1的光隔离反馈脉宽调制地电位引脚（Vo），稳压线圈L3的另一端串联二极管D1-3后连接可调电阻R1-5的一端引脚，可调电阻R1-5的另一端引脚连接外部电源的负极；可调电阻R1-5的中间引脚连接DC/AC转换模块DC/AC-1的光隔离反馈脉宽调制信号输入引脚(Vin)；D1-3二极管的负极与稳压线圈L3的一端之间装有电容C1-4；供电线圈L4的两端分别通过电感L1-1和电感L1-2连接磁控管CKG-1的灯丝两端；倍压线圈L2的一端串联电容C1-3后与供电线圈L3的一端连接；电容C1-3并联有电阻R1-7；倍压线圈L3的另一端与磁控管CKG-1的阳极连接；供电线圈L4的一端与倍压线圈L2的另一端之间正向连接有高压二极管HA1；磁控管CKG-1的输出连接导波天线DBTA-1。

本实施例中，显示器是IC2采用I2C总线的显示器；其数据端分别通过电阻R4和电阻R5与稳压器IC3的正极连接；数据端还与处理芯片IC1连接。

USB接口、电压表DV、显示器IC3、电源开关K1、启动开关K2、第一开关S1和第二开关S2自罩体2背面露出。

第一开关S1为发射启动按键，S1接通后，即开始发射微波。第二开关S2给每个磁控管波导天线电路设定脉冲微波发射时间，并由主控电路驱动，来完成微波发射，时间参数可设定1秒、2秒、5秒、10秒或自定时间；电压表DV显示锂电池组的的正极HV+、负极HV-的电压；高压电源开关K1（30-5）是智能阵列多脉电源开关K1是直流电源的总电源开关，同时也作为微波发射器的误操作的保险开关；启动开关K2是主控电路的电源开关；USB接口是给电池E充电的接口和对外设备通信的串口通信接口。

罩体2由金属材质制成，罩体2形成一定的屏蔽作用，为了确保其长度的适应性，罩体2的开口处还具有延长段2-1。

本实施例中的稳压电路IC3采用低压差三端稳压芯片；电池E充电的电压V+≤4.2V。

DC/AC转换模块DC/AC-1采用IPM-4M全桥式DC/AC大功率（1000W）直流转交流的模块，工作频率可10Hz-150KHz调节，直流DC输入工作电压范围为20V–500V，交流AC输出电压稳定可调是通过改变输出脉宽值；磁控管CKG-1采用大功率（大于900W）磁控管。

由处理芯片IC1进行时序控制P0.7口、P1.0-P1.7口；由P0.7口作为第1个微波发射器电路的控制接口；当处理芯片IC1的P0.7口为低电平时，高压场效应开关管HT1不导通；当处理芯片IC1的P0.7口为高电平时，高压场效应开关管HT1导通，外部电源的V+通过高压场效应开关管HT1与DC/AC-1的1脚连通，此时由DC/AC-1的2、3脚输出高压交流电连接到变压器TL1的LI初级线圈两端；电阻电位器R1-4、电阻R1-6、稳压二极管D1-2组成输出的高压交流的频率调节（工作频率可 10Hz-150KHz调节）；

变压器TL1的L3线圈、二极管D1-3、电容C1-4、可调电阻R1-5组成变压器TL1的L2线圈输出交流电压的稳定电路；变压器TL1的L2线圈输出交流电压经电阻R1-7、电容C1-3、高压二极管HA1组成的倍压整流电路，提供3000V-5000V的直流电压加载到大功率磁控管CKG-1的阳极1、阴极2；变压器TL1的L3次级线圈通过电感L1-1、LI-2给大功率磁控管CKG-1阴极2、阴极3灯丝供电；大功率磁控管CKG-1微波输出端4耦合到喇叭口导波天线DBTA-1定向发射强功率微波。

，在本实施例中由主控电路1管理控制9个独立的微波发射器电路所组成的3×3阵列微波发射器同步时序发射脉冲微波功率最大为9000W，也可以管理控制1个或多个独立的微波发射器电路自动分时序进行大于1000W发射多脉冲微波。

本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。