[發明專利]一種擴展的分布式級聯抗輻照波控控制電路

有效

• 申請號: 202010948670.1
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112162504B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 宋云霞;陳之濤;宣浩;段玲琳;胡進忠;錢小東;張宏財
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R31/317
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明公開了一種擴展的分布式級聯抗輻照波控控制電路，屬于波束控制技術領域，包括一級波控單元、二級波控單元。本發明采用兩級波控單元級聯，布局更加靈活，且一級波控單元和二級波控單元之間無需單獨進行時序信號傳輸，傳輸信號簡單，線纜數量極少，減輕了波束控制鏈路的重量，節省了硬件成本；可以根據陣面需求決定二級波控單元所控組件數量，也可自由擴展一級波控單元控制二級波控單元數量，進而可以實現不同數量組件的并行控制，實現相控陣天線波束無縫切換，多個波控控制電路并聯使用時，可以成倍增加所控組件的數量，尤其適用于組件數量多、陣面結構大的密集型天線的波束控制任務。

技術領域

本發明涉及波束控制技術領域，具體涉及一種擴展的分布式級聯抗輻照波控控制電路。

背景技術

波控單元是星載相控陣雷達波束控制鏈路中的重要組成單元，完成接收波束控制器下發的波控碼和時序，對波控碼進行校驗，對時序進行時序組合邏輯判斷，并將波控碼和時序轉發給下一級延時和組件的功能，并且完成收集整天線陣面的狀態信息回饋給波束控制器的功能，波控專用集成電路是波控單元的核心器件。

星載相控陣雷達在運行過程中，受到各種空間輻射效應，地球輻射帶粒子一級太陽宇宙線產生電離總計量效應，可導致邏輯器件的電性能參數偏移，最終導致器件的邏輯功能錯誤乃至失效，嚴重時會使得整顆衛星失效。空間高能粒子轟擊電路中的邏輯器件，會導致單粒子翻轉效應和單粒子鎖定效應，單粒子翻轉效應引起器件電性能狀態的改變，造成邏輯器件或電路的邏輯錯誤，比如數據從1翻轉到0或從0翻轉到1，進而引起數據處理錯誤；單粒子鎖定效應發生于體硅CMOS工藝器件，可能導致發生鎖定的器件被鎖定產生的大電流燒毀、鎖定器件使用的電源被突然驟增的負載電流損壞，甚至會導致與鎖定器件使用相同電源的其它星上設備的工作受到影響。波控專用集成電路將邏輯功能采用基本的硬件單元固化實現，不含可編程邏輯電路，內部不使用體硅CMOS工藝，有效免疫單粒子翻轉效應，采用特殊硬件防護工藝抗輻射能力強。

傳統的波控控制電路多采用一級波控單元方案，根據陣面需求決定波控單元的數量和排布方式，一級波控單元方案中波控單元所控的組件數量多，這樣一旦波控單元失效，影響的陣面較大，極有可能導致衛星功能無法實現，系統可靠度低。而由于波控單元所控制的組件數量多，波控單元本身的功耗和體積較大，即使采用主備控制的方式可以提高可靠度，但是會成倍增加系統的重量、功耗和硬件成本。

傳統的波控控制電路即使采用級聯的波控單元方案，會將波控碼和時序信號分開傳輸，時序信號需要從波束控制器傳輸給波控單元，再由波控單元下發給組件，需要的時序信號數量多，進而導致電纜數量多。

傳統的波控控制電路即使采用級聯的波控單元方案，一級波控單元與所帶二級波控單元的數量也是確定的，即波控鏈路所控組件數量確定，不能根據陣面需求靈活擴展一級波控單元所控二級波控單元數量，波控鏈路單一，當進行大規模波束控制的時候，也只能將固定的波控鏈路并聯擴展，造成了資源浪費。為此，提出一種擴展的分布式級聯抗輻照波控控制電路。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：如何解決目前星載相控陣雷達波束控制器與組件之間的波控單元只采用一級波控單元，存在失效后影響面積大、波控單元在天線陣面的位置排布不靈活的問題，提供了一種擴展的分布式級聯抗輻照波控控制電路，一級波控單元與二級波控單元之間的控制關系可根據需求靈活擴展，通過多個可擴展的分布式級聯抗輻照波控控制電路的并聯可靈活擴大波控控制電路所控天線陣面。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本發明包括一級波控單元、二級波控單元，所述一級波控單元包括第一差分接收模塊、第一差分驅動模塊、第一數據幀提取模塊、第一數據幀校驗模塊、第一數據幀分解模塊、第一延時數據處理模塊、二級波控單元數據處理模塊、第一遙測數據模塊，所述二級波控單元包括第二差分接收模塊、第二差分驅動模塊、第二數據幀提取模塊、第二數據幀校驗模塊、第二數據幀分解模塊、組件數據處理模塊、組件時序處理模塊、第二遙測數據模塊；

所述第一差分接收模塊與所述第二差分接收模塊，用于將差分信號轉換為TTL信號；