研究天線電源故障檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)

引言

　　隨著相控陣天線在雷達(dá)中的廣泛使用，天線電源的故障檢測(cè)變得越來(lái)越重要，相控陣天線的電源規(guī)模往往和收發(fā)(T/R)組件的多少成正比，當(dāng)T/R組件多達(dá)上百個(gè)時(shí)，電源系統(tǒng)相對(duì)龐大，電源故障檢測(cè)也較復(fù)雜，電源故障將直接導(dǎo)致T/R組件工作異常，因此設(shè)計(jì)一個(gè)完善的電源故障檢測(cè)電路非常重要，它能實(shí)時(shí)對(duì)電源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，將故障定位到LRU，指導(dǎo)維修人員進(jìn)行換件維修。

　　電源故障檢測(cè)電路由硬件和軟件兩大部分組成，硬件組成框圖如圖1所示。信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的35路電源檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波、分壓及阻抗匹配，然后經(jīng)過(guò)多路復(fù)用器(MUX)選擇進(jìn)入模數(shù)變換器(A/D)，變換成數(shù)字量，單片機(jī)讀入該數(shù)字量，與規(guī)定的上下限進(jìn)行比較，判斷該電壓是否正確，最后生成單元級(jí)故障表，通過(guò)RS-485接口傳送到上級(jí)進(jìn)行進(jìn)一步處理。

　　圖1 硬件組成框圖

　　電路設(shè)計(jì)

　　信號(hào)調(diào)理電路

　　信號(hào)調(diào)理電路主要對(duì)輸入的電源檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波、分壓及阻抗匹配等處理。濾波的目的是濾除檢測(cè)信號(hào)中的高頻毛刺，通過(guò)試驗(yàn)可以看到，天線電源信號(hào)中常有幅度很大的干擾毛刺，如果不濾除可能會(huì)對(duì)器件造成損壞，或者影響檢測(cè)精度。分壓的目的是對(duì)檢測(cè)信號(hào)的幅度變換，使其滿足后級(jí)A/D變換器的輸入要求，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是既保證信號(hào)的幅度不超出A/D的輸入要求，又要盡量提高信號(hào)的分辨率。阻抗匹配電路是一個(gè)射極跟隨器，目的是進(jìn)行前后的阻抗匹配，提高檢測(cè)的精度。圖2是12V檢測(cè)電壓的調(diào)理電路。

圖2 12V檢測(cè)電壓的調(diào)理電路

　　電容C1對(duì)高頻毛刺進(jìn)行濾除，一般取0.01μF，精密電阻R1和R2組成分壓電路，為了減小對(duì)電源的影響，阻值應(yīng)取千歐級(jí)，具體取值應(yīng)參考12V的正常判定范圍(10.3～14V)及A/D的滿量程范圍(0～2.55V)，經(jīng)過(guò)計(jì)算和權(quán)衡后，R1取46.4KΩ，R2取10KΩ，可以算出12V電壓的欠壓及過(guò)壓門(mén)限值分別為：