[發(fā)明專利]具備多重保護功能的高壓型相控陣雷達激勵器

有效

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113419220B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊徐路;周興云;王正之;黃曉燕;劉淑振;白璐;張兢晶
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天電子通訊設(shè)備研究所
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28;H02M3/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種具備多重保護功能的高壓型相控陣雷達激勵器，包括電源部分和控制部分：其中電源部分包含等比電源轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射支路漏壓調(diào)制模塊、接收支路電壓調(diào)制模塊和發(fā)射支路柵壓調(diào)制模塊；控制部分包含F(xiàn)PGA模塊、發(fā)送模塊、接收模塊、A/D采樣模塊、測溫模塊以及驅(qū)動模塊。該激勵器采用將電容前置的等比轉(zhuǎn)換架構(gòu)，利用等比轉(zhuǎn)換架構(gòu)開環(huán)響應(yīng)快的特性來滿足T/R組件的瞬時響應(yīng)需求，同時采用高壓輸入模式，一方面降低電源傳輸過程中的電流值，減小系統(tǒng)熱量損耗，另一方面提高輸入輸出電壓比，當(dāng)其比例為N時，可將前置電容的容量同步降低N²倍，使激勵器的體積和成本均得到有效控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相控陣雷達，具體地，涉及一種具備多重保護功能的高壓型相控陣雷達激勵器。

背景技術(shù)

相控陣雷達激勵器在天線分系統(tǒng)中位于波控機、陣面電源和T/R組件之間，其一方面負責(zé)將陣面電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為T/R組件工作所需的脈沖電壓；另一方面將波控機傳來的波控數(shù)據(jù)根據(jù)配置命令按照協(xié)議格式發(fā)送給T/R組件，完成對T/R組件移相衰減數(shù)據(jù)的控制，從而實現(xiàn)對陣面波束指向的配置；同時還負責(zé)實時收集組件的漏極電壓、柵極電壓、溫度、射頻檢波信號等狀態(tài)，以此為基準對T/R組件進行保護，并將數(shù)據(jù)回告給波控機，以實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。

現(xiàn)階段相控陣雷達中T/R組件的負載特性為脈沖性負載，目前相控陣雷達多采用傳統(tǒng)的低壓型激勵器，其對T/R組件發(fā)射支路功放管漏壓進行電源調(diào)制的功率回路主要依靠DC/DC電源模塊后帶大量儲能電容的架構(gòu)來實現(xiàn)，其中DC/DC電源模塊完成陣面電源電壓到T/R組件發(fā)射支路功放管漏壓的轉(zhuǎn)換，但由于其響應(yīng)速度較慢，無法滿足T/R組件對能量的瞬時需求，因此需放置大量儲能電容以實現(xiàn)瞬時能量的供應(yīng)。基于此種架構(gòu)的激勵器因需要大量的儲能電容導(dǎo)致單機成本上升、體積變大、可靠性下降。

同時，T/R組件作為相控陣雷達的核心部件，對雷達性能影響舉足輕重，傳統(tǒng)的保護電路通常僅對主回路電壓進行監(jiān)測保護，沒有對組件的各種工作狀態(tài)進行全面的覆蓋，若因監(jiān)測保護不到位造成組件損壞，不僅造成較高的經(jīng)濟損失還會對雷達性能會產(chǎn)生較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種具備多重保護功能的高壓型相控陣雷達激勵器，采用將電容前置的等比轉(zhuǎn)換架構(gòu)，利用等比轉(zhuǎn)換架構(gòu)開環(huán)響應(yīng)快的特性來滿足T/R組件的瞬時響應(yīng)需求，同時采用高壓輸入模式，一方面降低電源傳輸過程中的電流值，減小系統(tǒng)熱量損耗，另一方面提高輸入輸出電壓比，當(dāng)其比例為N時，可將前置電容的容量同步降低N²倍，有效控制激勵器的體積和成本；同時利用高精度AD采樣模塊和測溫模塊，對T/R組件每一路通道的各類電壓和溫度進行全方位的監(jiān)控保護，并在工作臨界點關(guān)閉組件，確保組件安全，在系統(tǒng)調(diào)試時也可準確定位故障點，便于系統(tǒng)排故。

根據(jù)本發(fā)明提供的具備多重保護功能的高壓型相控陣雷達激勵器，包括：電源部分和控制部分；

所述電源部分包括等比電源轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射支路漏壓調(diào)制模塊、接收支路電壓調(diào)制模塊和發(fā)射支路柵壓調(diào)制模塊；

所述等比電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端用于連接陣面電源，輸出端用于分別通過發(fā)射支路漏壓調(diào)制模塊、接收支路電壓調(diào)制模塊和發(fā)射支路柵壓調(diào)制模塊連接T/R組件；

所述控制部分包括FPGA模塊、發(fā)送模塊、接收模塊、A/D采樣模塊、測溫模塊以及驅(qū)動模塊；

所述FPGA模塊的第一輸出端用于通過發(fā)送模塊連接波控機，第二輸出端用于通過驅(qū)動模塊連接所述T/R組件；所述FPGA模塊的第一輸入端用于通過接收模塊連接波控機，第二輸入端用于通過A/D采樣模塊連接所述T/R組件，第三輸入端用于通過測溫模塊連接所述T/R組件；