[發明專利]一種多路光輸入輸出數字組件控制模塊

在審

• 申請號: 202110510374.8
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113282032A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 常慧玲;王東岳;呂慎剛;孫慶鋒;王暐
• 申請（專利權）人: 南京國睿防務系統有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 康翔;高嬌陽

本發明公開了一種多路光輸入輸出數字組件控制模塊，采用高速PCB布局布線技術、高速傳輸定時同步技術、多點流水數據緩存讀寫技術、陣面參數FLASH操作技術、光纖長度等長控制技術構建組件控制模塊，組件采用多模塊并聯結構，設置12路收發通道，接口采用全光形式，同步切換陣面波束，上報組件控制狀態，減去了組件與波控組合控制之間的電連接和設備重量，提升模塊重構性、適用性，實現了陣面波控組合控制的輕量化、集成化，減少了空間和成本，提高了系統抗干擾能力和環境適應性。

技術領域

本發明屬于光電技術領域，具體涉及一種光傳輸接口技術。

背景技術

組件是相控陣天線陣面高頻箱內的關鍵組成部分，其性能指標直接影響到相控陣雷達天線的性能實現，而組件的工作狀態直接受控于波控系統。傳統的模擬陣，組件與波控系統之間通過諸多線纜或印制背板交互信息，設備多、重量大、抗干擾性能差。

越來越多的相控陣雷達采用數字化組件，對數字組件的控制需要相應的高速光纖信號。由于數字組件數量較多，其信號的輸入是陣列控制模塊光信號的分路之一，其信號的輸出經過對原始回波信號的整合才送給DBF模塊。為了實現對光信號的分發和整合的功能，設計了組合控制模塊。

發明內容

本發明為了解決現有技術存在的問題，提出了一種多路光輸入輸出數字組件控制模塊，單個組合可以同時控制12個數字組件，每個組件是多通道的，為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。

采用高速PCB布局布線技術、高速傳輸定時同步技術、多點流水數據緩存讀寫技術、陣面參數FLASH操作技術、光纖長度等長控制技術構建組件控制模塊，組件采用多模塊并聯結構，設置12路收發通道，接口采用全光形式，同步切換陣面波束，上報組件控制狀態。

組件的接口采用并行光收發一體模塊，采用單模入、多模出的混模光接口，根據下行數據量，選擇使用不同數量的收發通道；為提高系統故障自動診斷能力，設計控保電路，以CAN形式上報接收的組件數據和控制板自身關鍵控制量信息。

組合控制模塊采用光接口，組合控制模塊和組件之間采用光纖連接，采用FPGA，根據使用需要，進行邏輯時序控制、數據收發打包、參數讀寫、在線遠程程序加載。

設置每個通道速率為1～10.3125Gbps，采用光纖接口，采用精度在120ps內的鎖相環時鐘相位檢測技術，將12個接收通道數據同步、數據緩存、數據率轉換，上行指令接收數據率為0.3～2.5Gbps，下行發送數據率為1～6.25Gbps。

本發明的有益效果：針對陣面設備減重、高速、國產化要求，組件控制模塊將高頻箱內波控組合與組件之間的控制線，改為組合控制和1根直徑5mm分叉光纜，減去了組件與波控組合控制之間的電連接和設備重量；控制電路可以控制多達12個數字組件，與DBF之間的下行數據可以選擇3.2G/4.8G等多種通訊速率；提升模塊重構性、適用性，實現了陣面波控組合控制的輕量化、集成化，減少了空間和成本，提高了系統抗干擾能力和環境適應性。

附圖說明

圖1是組合控制面板示意圖，圖2是電路構成與信號流原理圖，圖3是前后面板接口布局圖，圖4是FPGA設計原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的技術方案做具體的說明。

波控組合控制電訊設計的硬件，采用全國產器件，電路構成與信號流如圖2所示，用1個組合控制板、1根直徑為5mm的分叉光纜，實現對12個組件的上下行控制。

組合控制板的端口設計了3個光纖入出口，可以根據下行數據量選擇使用圖中3個光纖入/出光口。

組合控制模塊的前后面板如圖3所示，前面板有1個指令接收光接口、1個下行數據發光接口、1個對組件的光接口、1個用于監測下載的電接口，后面板有1個射頻插座用于時鐘輸入、1個電源和自檢信號電接口。