[發明專利]一種用于相控陣雷達多通道T/R多功能的快速波控系統

有效

• 申請號: 202210516929.4
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114966557B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 吳昊天;劉利平;鄭骎
• 申請（專利權）人: 浙江鋮昌科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博;趙志鵬

本發明公開了一種用于相控陣雷達多通道T/R多功能的快速波控系統，其特征在于，包括時序邏輯部和組合邏輯部；其中時序邏輯部包括SPI接口和內部寄存器以及存儲器，SPI接口將外部串行碼值轉換為內部寄存器需要的并行碼值；組合邏輯部通過SPI接口得到的數據做邏輯運算，輸出控制信號等；其中，內部寄存器還包括中間級和輸出級，中間級和輸出級分別由兩個不同的時鐘控制，且SPI接口與中間級共用一個時鐘；讀狀態下能夠自動快速讀取指定地址的數據并輸出；本發明提供快速切換移相衰減狀態的一種用于相控陣雷達多通道T/R多功能的快速波控系統。

技術領域

本發明涉及相控陣雷達技術領域，更具體的說，它涉及一種用于相控陣雷達多通道T/R多功能的快速波控系統。

背景技術

隨著相控陣雷達的不斷發展，人們對天線波束控制的需求不斷提高，對控制電路的研究也更加深入。

數字電路中的波束賦形作為多功能收發芯片的控制，由于其內部包含狀態較多，控制范圍廣，速度要求高，一直是天線收發芯片設計中關鍵的功能之一。相控陣雷達的發展對波束賦形的速度提出了更高的要求。

使用波束賦形結構廣泛應用于收發芯片設計中，但由于移相衰減狀態較多且每一次切換狀態需要外部打碼輸入，不利于切換，增加了時間成本。因此研究出一種能夠自動讀取存儲器數據、切換移相衰減狀態的快速波束賦形數字控制(即波控)電路系統具有重要的意義及實際應用價值。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供快速切換狀態的一種用于相控陣雷達多通道T/R多功能的快速波控系統。

本發明的技術方案如下：

一種用于相控陣雷達多通道T/R多功能的快速波控系統，包括時序邏輯部和組合邏輯部；

時序邏輯部包括外部輸入時鐘控制信號、SPI接口、數據寄存器和存儲器，SPI接口在外部輸入時鐘控制信號的控制下將外部串行碼值轉換為數據寄存器需要的并行碼值；

組合邏輯部通過SPI接口得到的數據做邏輯運算，輸出控制信號；

其中，數據寄存器包括中間級和輸出級，中間級和輸出級分別由兩個不同的時鐘控制，且SPI接口與中間級共用一個時鐘；

具體運行如下：

寫入有效時，SPI接口寫入數據包括讀寫有效控制位、數據位和地址位，根據地址位確定數據位將要寫入存儲器的位置；讀取有效時，SPI接口寫入數據包括讀寫有效控制位和地址位，根據地址位開始讀出存儲器數據。

進一步的，時序邏輯部包括SPI接口、存儲器、多路選擇器、多路分配器、數據寄存器、計數器；

其中，計數器開始計數時，時鐘信號跳變一次，計數器都加一；相應的，地址位也會加一，繼而讀出存儲器當前地址的數據；直到計數器清零后，地址位重新回到初始值。

進一步的，自動波束賦形功能可控，外部設置一個使能信號MODE，使能信號MODE有效時，自動波束賦形開啟，從串行碼值中獲取初始地址從而讀取數據，繼而計數器值控制初始地址位累加；使能無效時，仍采用傳統的波束賦形方式，從串行碼值中獲取地址從而讀取數據。

本發明相比現有技術優點在于：

本發明利用計數器實現自動切換移相衰減狀態；方案中的快速波束賦形通過計數器改變地址位來實現：寫狀態下將存儲器中的數據位寫滿，讀狀態開啟時，計數器同步開始計數，時鐘跳變一次計數器值加一，地址位數值也加一。即從初始地址對應的數據開始，每過一個時鐘周期，讀出下一個地址對應的數據。通過上述方式，移相衰減狀態切換的周期為一個時鐘周期(一般為10ns級)，較之傳統的循環打碼切換或是軟件自動掃態(均為s級)都要快上很多。