[發明專利]塔康相控陣天線方位校準電路

無效

• 申請號: 201210565813.6
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN102983403A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 文佳偉;潘國翠;任宏偉;陳明權
• 申請（專利權）人: 天津七六四通信導航技術有限公司
• 主分類號: H01Q3/34
• 分類號: H01Q3/34
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

????本發明涉及導航技術?，特別涉及一種塔康相控陣天線方位校準電路。

背景技術

????塔康相控陣天線的主要功能是產生一個旋轉的水平方向圖，水平方向圖為九瓣心臟形，以每秒15周旋轉，使發射機輸出等幅脈沖信號受到15Hz及135Hz正弦信號的包絡調制，調制后的信號和主輔基準一起供機載設備確定信標方位。塔康相控電掃天線主要由天線體、天線電子單元、天線監控單元三大部分組成。其中天線體包括36個振子列構成的圓柱陣列，一個BUTLER網絡模具，4個電調移相器和36個取樣檢波器。塔康工作在962MHz～1213MHz頻段范圍內，而現役塔康天線特性完全由天線體硬件決定，無法實現全頻段內性能最佳，生產過程中對硬件的一致性要求很高，難以實現，費時費力。

發明內容

????本發明的目的就是為克服現有技術的不足，提供一種塔康相控陣天線方位校準電路的設計方案，通過天線軟件實現對電調移相器的控制，使得4個移相器產生15Hz和135Hz調制所需的步進式移相，用于調制載波，最終形成空間上的九瓣心形旋轉方向圖；同時監測天線及發射信號的性能并對天線進行相位校準，角度調整功能，門擺修正功能，功率調制度檢測功能，實現全頻段內可調可控，使性能達到最佳。

????本發明是通過這樣的技術方案實現的：塔康相控陣天線方位校準電路，其特征在于，由ARM芯片、EEPROM存儲器、控制單元、FPGA芯片、CPLD芯片、DG506AAK芯片組成的36路選1電路、四路移相器、BUTLER網絡連接構成；塔康相控陣天線方位校準電路通過執行ARM程序、FPGA程序、CPLD程序，由ARM芯片采集檢波信號，并計算出各個陣子發射出信號的功率調制度信息；當收到校準指令后計算各個移相器的相位調制增量發送給FPGA芯片，并將數據實時保存，FPGA芯片讀取ARM芯片發送來的數據，并發送到電子單元的CPLD芯片；同時產生主基準、輔基準脈沖送到主機實現方位角度調整功能；產生CPLD芯片所需的552960KHz的時鐘信號；產生15Hz負脈沖信號INT給ARM芯片，CPLD芯片完成對4個移相器的地址譯碼和控制，完成36選1電路的譯碼和控制。

????塔康相控陣天線方位校準電路，其實現方法包括如下步驟：

1）上電后，ARM芯片讀取EEPROM里面的數據，數據包括：工作模式、4個移相器相位調制增量、角度調整值，并將以上參數發送給FPGA芯片，FPGA芯片按照ARM芯片輸出的工作模式進行工作，并將移相器相位調制增量更新到CPLD芯片，從而使上電后的狀態與掉電前一致；

2）天線校準過程：INT為采樣的起始點,由FPGA芯片提供的15Hz時鐘信號；ARM對天線檢波信號進行采樣并計算，計算出四個移相器的相位調制增量，實現相位的校準。

3）監測過程：ARM芯片接收到開機指令之后，逐個選通36個振子，并計算其功率，135Hz調制度和15Hz信號的調制度；?INT為采樣的起始點,?由FPGA芯片提供的15Hz時鐘信號；

4）FPGA芯片實現方法，主要有兩部分內容：其一，控制指令傳輸，讀取ARM芯片發送來的TACAN/DME模式、4個移相器的開關指令和相位校準值，并發送給CPLD芯片；其二,時鐘產生和方位角度調整，產生主輔基準信號（塔康主機用）；

5）CPLD芯片實現方法：CPLD芯片讀取FPGA芯片發送來的數據，譯碼并實現對移相器和36路振子選1路的控制，具體為：按照ARM芯片發送來的移相器號對四個移相器的阻塞位賦值，按照ARM發送來的移相器校準值對4個移相器數據更新，即數據修正；按照ARM發送來的振子號為1～36，實現對36選1的控制；

????ARM芯片采用LPC2378，FPGA芯片采用EP1C12Q240，CPLD芯片采用LCMXO640-T100。

????本發明的有益效果是：通過天線軟件實現對電調移相器的控制，使得4個移相器產生15Hz和135Hz調制所需的步進式移相，用于調制載波，最終形成空間上的九瓣心形旋轉方向圖，同時監測天線及發射信號的性能并對天線進行相位校準，角度調整功能，門擺修正功能，功率調制度檢測功能，實現全頻段內可調可控，使性能達到最佳。

附圖說明

圖1、天線校準電路硬件框圖；

圖2、校準流程圖；

圖3、功率調制度監測流程圖；

圖4、FPGA實現方法流程圖；

圖5、CPLD實現方法流程圖。