[發明專利]相控陣天線波束控制裝置

有效

• 申請號: 201811263208.7
• 申請日: 2018-10-28
• 公開（公告）號: CN109541993B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 唐洪軍;張曉波;師帥
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01S7/03;H01Q21/00;G01K13/00
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種相控陣天線波束控制裝置，包括：信號處理子板、周向設有彈性連接器組件的回形連接器、帶有TR組件控制接口、電源接口和端機控制接口的適配底板，其特征在于：n個回形連接器通過子卡間互聯，固聯在適配底板上連接所述TR組件控制接口、電源接口和端機控制接口，1-n個信號處理子板分別固定在1-n個回形連接器的回形鏤空區中，形成信號處理子板嵌入回形連接器，層疊固聯在適配底板上的三層結構體；信號處理子板通過電平轉換芯片連接適配底板上的TR組件控制接口，適配底板通過TR組件控制接口匹配不同平臺相控陣天線，連接不同相控陣天線平臺上的波束控制系統通信接口和端機，根據天線單元的數量選擇信號處理子板的個數，被選信號處理子板通過TR組件控制接口和狀態監測接口接收來自波束控制系統端機的通信指令，解析通信指令并計算波位碼，控制時序輸出至回形連接器，回形連接器將信號處理子板控制信號管腳通過適配底板扇出給需要控制的TR組件。

2.如權利要求1所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：信號處理子板包括設置在板體上的現場可編程門陣列FPGA芯片，連接FPGA芯片的即用存儲芯片、溫度傳感器芯片，連接回形連接器的電源芯片，以及連接在FPGA芯片與回形連接器之間，帶有RS485接口的電平轉換芯片、帶有PECL接口的電平轉換芯片，低功耗收發器和邏輯-變換器，FPGA芯片通過TR組件控制接口、狀態監控接口，將完成的通信指令解析、波位碼計算結果、波控系統狀態監測信號和控制時序輸出至兩端相連的回形連接器。

3.如權利要求1所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于： RS485電平轉換芯片、PECL電平轉換芯片、FPGA芯片、電源芯片、EEPROM存儲芯片和溫度傳感器芯片集成在大小為50mm×40mm印制板上與高密度回形連接器相互匹配。

4.如權利要求2所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：即插即用存儲芯片是一種掉電后數據不丟失的帶電可擦可編程只讀存儲器EEPROM芯片，EEPROM存儲芯片掉電存儲128K字節信息和信號處理子板的軟硬件版本信息。

5.如權利要求3所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：溫度傳感器芯片完成信號處理子板核心區域溫度監控，將實時溫度值上報FPGA，根據系統設計完成相控陣天線工作模式控制及溫度上報。

6.如權利要求1所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：回形連接器為中間鏤空區域與信號處理子板完全匹配的矩形環形結構框架，其四周對邊對稱分布的彈性針連接器組件組成高密度回形連接器。

7.如權利要求6所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：矩形環形結構框架四周圍繞10個固定彈性連接器組件，每個彈性連接器組件集成了實現信號處理子板和適配底板的接觸式互連的雙排20個彈性接觸點。

8.如權利要求1所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：信號處理子板、高密度回形連接器和適配底板通過安裝孔螺釘實現緊固，并通過適配底板供電。

9.如權利要求1所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：適配底板是波束控制系統對外連接的橋梁，它通過電源接口與相控陣天線電源模塊連接，通過通信接口和端機連接，通過控制接口和TR組件連接，可根據天線單元的數量選擇信號處理子板的個數進行無限擴展。

10.如權利要求1所述的相控陣天線波束控制裝置，其特征在于：波束控制裝置通過通信接口與控制端機互連實現通信，響應控制端機的波束指向命令，實時監控相控陣天線各組件的工作狀態，完成健康管理及狀態上報；并通過與TR組件相連的控制接口實現TR組件相位控制，工作狀態監測，通過電源接口與電源模塊及TR組件互連，實現自身電源獲取及TR組件電源分發。