专利名称：一种雷达馈线驻波保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雷达馈线驻波保护器，属于雷达技术领域。
背景技术：
雷达的馈线系统是发射和接收信号传输的重要通道，对于集中式雷达来说，由于 这些信号均是大功率，所以一般情况下多采用硬同轴线连接方式，这种连接结构的馈线在 长时间工作过程中，不可避免产生磨损或异动，从而导致接触不好；或者在气密性失效的情 况下有湿润空气或雨水进入馈线，这些因素都会导致馈线系统的驻波比恶化，反射功率变 大，其连接处甚至产生打火现象，严重时将烧毁接收机。现有的大多数驻波保护设计仅根据反射功率耦合信号进行判断处理，超过一定的 门限时保护或报警，由于雷达在大多数工作于宽频带，因带内平坦度的原因，发射机各个频 点的输出功率不同，在某些输出功率偏低的频点，即使馈线驻波比变差到指标范围以外，其 反射功率的绝对值也不一定超过报警门限，很容易造成漏警。中国发明专利《一种新型集 成一体化驻波比测量模块设计方法》(公开号CN1553200A，
公开日2004-12_08)和《一种 检测天线及馈线连接状态的方法和装置》(授权号CN100568785C，授权日2009-12_09)、 中国实用新型专利《天馈线驻波及功率在线监测装置》(授权号CN201251602Y，授权日 2009-06-03)和《无线通信网络基站天馈线驻波比在线测试装置》(授权号CN201096838Y， 授权日2008-08-06)所公开的，是可以在线进行天馈线驻波测试或保护，均应用于移动通 信领域，没有考虑带外干扰会造成的虚警问题；同时产品的适应性不强，因为不同的使用对 象会受个体、环境等因素的影响而导致报警门限的不同，上述发明或实用新型均需要修改 软件程序方能满足要求。对于雷达的工作阵地来说，电磁环境通常比较复杂，而射频检波器 多是宽带器件，对于其它相近频段的雷达干扰信号无法抑制，所以常会导致虚警；同时不同 雷达的馈线系统设计不一，其保护门限也会不同，因此不仅需要在线测试方便性，还要求通 过滤波器抑制带外干扰，降低虚警率，同时能够灵活调整并保存报警门限，而无需更改任何 软件程序和硬件电路；在软件中采取查表法和滤波等措施，使保护的实时性和准确性更高； 声光装置的应用使得问题的排查更及时。
发明内容
本发明目的是克服背景技术所述的不足，在雷达领域，提供一种雷达馈线驻波保 护器，能够及时发现雷达驻波微变并停止雷达发射机工作，同时通过声光报警，提醒值守人 员迅速进行排查，保障能够及时恢复雷达系统工作。用驻波比指标来反映馈线的性能变化， 并可灵活设置保护区间，能够适时调整报警门限，无需更改任何软件程序和硬件电路，在不 同的雷达中具有通用性。并可将故障状态上报给监控台或通过监控台进行状态查询、监视， 适合异地监控。本发明的技术方案是一种雷达馈线驻波保护器，包括微控制器DSP、检波器、放 大器、基准、EER0M、晶振、电平转换、锁存器、驱动、RS422接口、数码管、声光报警装置和电源转换单元；其特征在于还有带通滤波器、EEROM、CAN接口模块；其联接方式是以微控制器 DSP为核心，DSP通过其SPI接口和CAN接口分别与外围器件晶振、放大器、基准、电平转 换、驱动、EEROM、RS422接口以及CAN接口模块进行通讯联接。如上所述的一种雷达馈线驻波保护器，其特征在于所述带通滤波器是采用低插 损、高抑制度的腔体滤波器。如上所述的一种雷达馈线驻波保护器，其特征在于所述EEROM是采用具有 512X8位的串行EEPR0M，并通过SPI接口与DSP连接。如上所述的一种雷达馈线驻波保护器，其特征在于所述CAN接口模块还与CAN总 线相连，有利于监控台进行状态管理和控制。本发明的工作原理是根据雷达系统的整体应用，预先确定出驻波比保护区间，连 同不同频点的修正参数通过CAN总线加载到EEROM中；通过DSP内部自带的A/D，对雷达馈 线耦合过来的入射信号和反射信号进行采样，通过软件去干扰方法计算和修正，并通过查 表法快速得出驻波比，将结果在数码管上显示；根据EEROM中设置的保护值确定是否进行 声光报警，同时停止雷达发射机工作，并可通过CAN总线将故障状态上报给监控台或通过 监控台进行状态查询、监视。本发明的有益效果是1、以DSP为核心，可快速计算出馈线驻波比，能够及时发现雷达驻波微变并停止 雷达发射机工作；2、通过声光报警，提醒值守人员迅速进行排查，保障能够及时恢复雷达系统，极大 地提高了雷达系统的可靠性和经济效益；3、可以通过CAN总线灵活设置保护区间，在不同的雷达中具有通用性，并可通过 CAN总线将故障状态上报给监控台或通过监控台进行状态查询、监视，适合异地监控；4、本发明连接比较独立，成本较低，保护区间的修改非常方便，实现了电路的高度 简化，在不同型号的雷达中具有扩展性。
附图1为本发明实施例原理框图；附图2为电源转换单元原理框图；附图3为DSP主程序流程图；附图4为DSP中断1服务程序流程图。
具体实施例方式以下对照附图对本发明实施例进一步说明各元件在附图中的标注说明及作用如下1、微控制器DSP 采用TI公司的TMS320LF2407APGEA，它将实时处理能力和控制器 外设功能集于一体，并带有4路10位的A/D，32K字的高速Flash存储器，高达1. 5K字的数 据/程序RAM以及8个16位脉宽调制PWM输出、CAN接口以及5个外部中断引脚，这使它 特别适用于工业控制、访问控制等应用领域。2、附图1中，存储器EER0M:采用Xicor公司的X5043S8I，其具有512X8位串行EEPROM,同时也是可编程的电源管理芯片，X5043S8I通过SPI接口与TMS320LF2407APGEA连接，存储雷达系统的驻波比保护区间数据和不同频点的修正参数；如果需存储的数据比较 多，可选择更大空间的EEPR0M。3、CAN接口模块采用TI公司的SN65HVD230QD，主要用来存储驻波比保护区间数 据和不同频点的修正参数，并可通过CAN接口模块上报故障状态给监控台或通过监控台进 行状态查询、监视；上电后，通过CAN接口模块接收监控台发送过来的当前工作频点，以读 取相应的修正参数。4、RS422接口 采用TI公司的AM26LV32INSR，将来自信号处理分机的差分同步信 号转换成单端信号后送给DSP，做为采样的同步信号。5、晶振采用EPSON公司的SG-8002JC-STC_4MHz，频率稳定度高，给DSP提供工作 时钟。6、带通滤波器采用电子13所的腔体滤波器，插损低、带外抑制度高，对馈线耦合 过来的入射信号和反射信号进行杂波滤波处理。7、检波器采用亚光电子的VMD-1A，检波灵敏度高、检波线性度好，可以有效地将 入射信号和反射信号中的包络信号提取出来。8、放大器采用ADI公司的AD8032AR，输出IdB饱和点高达18dBm，增益20dB，IP3 为32dBm，可以对信号进行很好的线性放大。9、基准采用ADI公司的REF196GS，输出精度高、稳定性好，为DSP的采样提供参 考电压。10、电平转换采用TI公司的74LV4245ADBR，将DSP的输出电平转换成5V的TTL。11、锁存器采用TI公司的74LV373，对数码管的显示控制线进行锁存、复用，从而 节省大量数据线。12、附图2中，输入直流电压+48V通过直流/直流变压器转换模块PP10-48-5先 转换为5V电压，然后再由集成稳压器LT1086IM-3. 3给DSP提供3. 3V的电压，外围器件基 本上都工作在3. 3V，使本板的功耗很低。参照附图1，本发明包括微控制器DSP、EEROM、CAN接口模块、RS422接口、带通滤 波器、检波器、放大器、基准、晶振、电平转换、锁存器、驱动、数码管、声光报警装置和电源转 换单元。考虑板上的频率和布线，采用了 4MHz晶振，晶振向DSP提供工作时钟，DSP分别通 过SPI接口和CAN接口模块与外围器件进行通讯；带通滤波器将馈线耦合过来的入射信号 和反射信号进行滤波处理，滤除杂波信号；检波器将入射信号和反射信号中的包络信号提 取出来；放大器将包络信号放大到要求的电平幅度；基准为DSP的采样提供参考电压；电平 转换将DSP的输出电平转换成5V的TTL ；锁存器对数码管的控制线进行锁存、复用；电源转 换单元将来自雷达电源插件的电压转换成所述各芯片所需的工作电压。工作时，首先经过CAN接口模块由微控制器DSP把驻波比保护区间数据和不同频 点的修正参数下载到存储器EEROM中，上电后由微控制器DSP依次将存储器EEROM中的数 据文件读出放在微控制器DSP内部的寄存区内，RS/422A接口将来自信号处理分机的差分 同步信号转换成单端信号后送给微控制器DSP做为采样的同步信号。上电后，微控制器DSP 通过CAN接口模块接收监控台发送过来的当前工作频点，以读取相应的修正参数。微控制 器DSP通过自带的模/数转换器A/D模块对入射和反射的耦合信号进行模/数转换，并进行软件去干扰方法计算，同时根据当前频点加以修正，并通过查表法快速得出驻波比，电平 转换和驱动后将结果在数码管上显示，微控制器DSP根据存储器EEROM中读出的保护值门 限确定是否进行声光报警，同时通过CAN接口模块上报故障状态并停止雷达发射机工作。 参照附图2 为电源转换单元，由DC/DC和LDO构成，DC/DC将+48V电压转换成+5V 电压；LDO将DC/DC后的+5V电压转换成+3. 3V电压。参照附图3说明其主程序工作流程微控制器DSP主程序流程图，工作时，首先关 中断进行初始化，然后通过SPI接口将EEROM的数据读出放在内部寄存器中，打开中断；读 取缓存区中的AD数据，对数据进行去干扰处理，然后根据当前频点修正结果，再进行查表 得到驻波比；根据门限判断是否故障，若故障则关发射机并进行声光指示和状态上报，之后 将计算结果进行LED显示；若正常则只进行LED显示，程序结束。参照附图4说明微控制器DSP中断1服务程序流程当中断发生时，首先保存现 场，将寄存器状态保存，关中断；然后判断该中断是否为CAN中断，若不是，再判断是否为 XINT2中断，若不是，恢复现场后返回；若是XIT2中断，则进行AD采样，并将数据存储在缓 存区中；若是CAN中断，继续判断该CAN命令是否为数据加载命令，若不是，就作为其它命令 处理，然后恢复现场后返回；若是，就加载数据，即把通过CAN接口模块发送过来的数据接 收到DSP的内部寄存器中，然后再通过SPI接口写入EEROM中，之后恢复现场后返回。需要指出的是，以上仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之 内。
权利要求
1.一种雷达馈线驻波保护器，包括微控制器DSP、检波器、放大器、基准、EER0M、晶振、 电平转换、锁存器、驱动、RS422接口、数码管、声光报警装置和电源转换单元；其特征在于 还有带通滤波器、EER0M、CAN接口模块；其联接方式是以微控制器DSP为核心，DSP通过其 SPI接口和CAN接口分别与外围器件晶振、放大器、基准、电平转换、驱动、EER0M、RS422接 口以及CAN接口模块进行通讯联接。
2.如权利要求1所述的一种雷达馈线驻波保护器，其特征在于所述带通滤波器是采 用低插损、高抑制度的腔体滤波器。
3.如权利要求1所述的一种雷达馈线驻波保护器，其特征在于所述EEROM是采用具 有512X8位的串行EEPR0M，并通过SPI接口与DSP连接。
4.如权利要求1所述的一种雷达馈线驻波保护器，其特征在于所述CAN接口模块还 与CAN总线相连。
全文摘要
一种雷达馈线驻波保护器，属于雷达技术领域。由微控制器DSP、带通滤波器、检波器、放大器、基准、EEROM、晶振、电平转换、锁存器、驱动、声光报警装置和电源转换单元组成，还包括CAN接口模块和RS422接口。工作中以DSP为核心，快速计算出馈线驻波比，能够及时发现雷达驻波微变并停止雷达发射机工作及声光报警，可通过CAN总线灵活设置驻波比保护区间，并可将故障状态上报给监控台或通过监控台进行状态查询、监视，适合异地监控。本发明连接比较独立，成本较低，保护区间的修改非常方便，实现了电路的高度简化，在不同型号的雷达中具有扩展性。
文档编号G01S7/02GK102004239SQ20101053366
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月6日 优先权日2010年11月6日
发明者侯耀清, 尹亮, 徐晓, 李建垚, 郭剑虹 申请人:武汉滨湖电子有限责任公司