研究雷達天線(xiàn)電源故障檢測電路的設計

引言

　　隨著(zhù)相控陣天線(xiàn)在雷達中的廣泛使用，天線(xiàn)電源的故障檢測變得越來(lái)越重要，相控陣天線(xiàn)的電源規模往往和收發(fā)(T/R)組件的多少成正比，當T/R組件多達上百個(gè)時(shí)，電源系統相對龐大，電源故障檢測也較復雜，電源故障將直接導致T/R組件工作異常，因此設計一個(gè)完善的電源故障檢測電路非常重要，它能實(shí)時(shí)對電源進(jìn)行監測，及時(shí)發(fā)現故障，將故障定位到LRU，指導維修人員進(jìn)行換件維修。

　　電源故障檢測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。信號調理電路對輸入的35路電源檢測信號進(jìn)行濾波、分壓及阻抗匹配，然后經(jīng)過(guò)多路復用器(MUX)選擇進(jìn)入模數變換器(A/D)，變換成數字量，單片機讀入該數字量，與規定的上下限進(jìn)行比較，判斷該電壓是否正確，最后生成單元級故障表，通過(guò)RS-485接口傳送到上級進(jìn)行進(jìn)一步處理。

　　圖1 硬件組成框圖

　　電路設計

　　信號調理電路

　　信號調理電路主要對輸入的電源檢測信號進(jìn)行濾波、分壓及阻抗匹配等處理。濾波的目的是濾除檢測信號中的高頻毛刺，通過(guò)試驗可以看到，天線(xiàn)電源信號中常有幅度很大的干擾毛刺，如果不濾除可能會(huì )對器件造成損壞，或者影響檢測精度。分壓的目的是對檢測信號的幅度變換，使其滿(mǎn)足后級A/D變換器的輸入要求，設計的關(guān)鍵是既保證信號的幅度不超出A/D的輸入要求，又要盡量提高信號的分辨率。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，提高檢測的精度。圖2是12V檢測電壓的調理電路。

圖2 12V檢測電壓的調理電路

　　電容C1對高頻毛刺進(jìn)行濾除，一般取0.01μF，精密電阻R1和R2組成分壓電路，為了減小對電源的影響，阻值應取千歐級，具體取值應參考12V的正常判定范圍(10.3～14V)及A/D的滿(mǎn)量程范圍(0～2.55V)，經(jīng)過(guò)計算和權衡后，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：