一种高频雷达发射装置及其发射控制方法与流程

1.本发明属于雷达发射机技术领域，具体涉及一种高频雷达发射装置及其发射控制方法。


背景技术：

2.发射机属于雷达系统中的重要组成部分，其主要功能是将输入的信号放大，并传输至发射天线辐射出去。
3.目前高频雷达发射装置只具有单一的模拟放大的功能，在发射机的天线系统环境改变，例如突然停电、刮大风引起参数漂移时，发射机便会停止工作。但有时发射机的天线系统环境改变只是暂时的，并不需要一直停机处理，而目前高频雷达发射装置遇到上述情况便停止工作，并需要人工进行检查维修之后才能再次启动，其工作的稳定性与连续性较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种高频雷达发射装置及其控制方法，解决了高频雷达发射装置工作稳定性和连续性较低的问题。
5.本发明采用以下技术方案：
6.一种高频雷达发射装置，包括壳体和安装于所述壳体内的第一发射机；
7.所述第一发射机用于放大输入的信号，并将放大的信号传输至天线，由天线辐射出去；
8.所述第一发射机设置有采集单元、控制单元和执行单元；
9.所述采集单元用于采集所述第一发射机的供电电压、偏置电压、总电流、输出电压驻波比和温度中的至少一个参数，并将采集的参数输入至所述控制单元；
10.所述控制单元能够将接收的参数与对应的预设范围进行比较，若存在某参数的数值超出对应的所述预设范围，则所述控制单元向所述执行单元发送关闭指令；
11.所述执行单元能够根据接收的所述关闭指令关闭所述第一发射机，且所述执行单元能够在设定时长后向所述执行单元发送重启指令，所述执行单元根据接收的所述重启指令重启所述第一发射机。
12.进一步地，所述第一发射机中的执行单元通过切断/接通所述第一发射单元的电源或输入信号的方式关闭/重启所述第一发射机。
13.进一步地，该高频雷达发射装置还包括显示屏；
14.所述显示屏与所述第一发射机中的控制单元信号连接，能够实时显示所述采集单元采集的所述参数的数值。
15.进一步地，高频雷达发射装置还包括用作冗余备份的第二发射机；
16.所述第一发射机和所述第二发射机中的控制单元均与上位机信号连接，能够将采集的参数上传至所述上位机，并接收所述上位机下发的控制指令。
17.进一步地，高频雷达发射装置还包括切换开关；
18.所述第一发射机的输出与切换开关的第一输入通道信号连接，所述第二发射机的输出与切换开关的第二输入通道信号连接，所述切换开关的输出通道与所述天线信号连接；
19.所述第一发射机和所述第二发射机的控制单元能够控制所述切换开关切换输入通道，用于实现所述第一发射机与所述第二发射机的交替工作。
20.此外，本发明还提供一种高频雷达发射装置的发射控制方法，包括以下步骤：
21.步骤一：第一发射机启动，所述第一发射机中的所述采集单元采集所述第一发射机中的供电电压、偏置电压、总电流、输出电压驻波比和温度中的至少一个参数，并将采集的所述参数输入至第一发射机的控制单元；
22.步骤二：所述控制单元将输入的所述参数与对应的预设范围进行比较；若存在某参数的数值超出预设范围，则向所述执行单元发送关闭指令，并进入下一步；否则，返回步骤一；
23.步骤三：所述执行单元根据接收的所述关闭指令，使所述第一发射机启动保护动作，自动关闭；
24.步骤四：在设定时长a后，所述控制单元向所述执行单元发送重启指令；
25.步骤五：执行单元根据接收的重启指令，使第一发射机重启。
26.进一步地，在所述步骤五后，存在数值超出预设范围的异常参数，使所述第一发射机关闭，则进行步骤六：
27.所述第一发射机中的所述控制单元将所述异常参数的预设范围调整，使调整后的范围能够覆盖所述异常参数的数值，并在预设时长b后，将调整后的范围恢复至对应的所述预设范围。
28.进一步地，若在所述步骤六后，存在数值超出对应的所述预设范围的异常参数，使所述第一发射机关闭，则进行步骤七：
29.所述第一发射机中的所述控制单元将所述异常参数的预设范围调整，使调整后的范围能够覆盖所述异常参数的数值。
30.进一步地，存在数值超出调整后的范围的异常参数，使所述第一发射机关闭，则进行步骤八：
31.所述第一发射机中的所述控制单元将所述异常参数屏蔽，异常参数不使第一发射机关闭，并使所述第一发射机按照下述模式工作：工作c1分钟后停止工作p1分钟，停止工作p1分钟后工作c2分钟，工作c2分钟后停止工作p2分钟，停止工作p2分钟后工作c3分钟；
32.所述c1、c2和c3依次增大。
33.进一步地，若存在所述参数中的某个参数的数值超出了第一发射机预设的承受值，则所述第一发射机关闭，切换到第二发射机。
34.有益效果：
35.(1)执行单元能够根据控制指令关闭/重启第一发射机，并在设定时长后重启第一发射机，自动化程度高，保证了该高频雷达发射装置工作的稳定性和连续性。
36.(2)第一发射机中的执行单元能够通过切断第一发射单元的供电电压或输入信号的方式，使第一发射机关闭，使得该高频雷达发射装置的工作更加安全可靠。
37.(3)显示屏与第一发射机中的控制单元信号连接，能够实时显示采集单元采集的参数数值，这使得在高频雷达发射装置上能够及时便利地获知发射机的工作状态，增强了该高频雷达发射装置工作的可靠性。
38.(4)该高频雷达发射装置还设置有第二发射机，用作冗余备份，增强了该高频雷达发射装置的持续工作能力，进一步提升了该高频雷达发射装置的稳定性和可靠性。
39.(5)经过设定时长a使第一发射机重启后，如果采集的参数中仍然存在大于对应预设范围的情况，即存在异常参数，从而使重启的第一发射机又启动保护动作，使第一发射机关闭，此时，通过第一发射机中的控制单元会把异常参数的预设范围进行调整，使调整后的范围能够覆盖异常参数的数值，并在设定时长b后，将调大的范围恢复至原对应的预设范围，如此，该高频雷达发射装置能够在遇到外围持续性故障，比如台风的情况下，通过把异常参数的预设范围暂时调整的方式，使高频雷达发射装置继续工作，保证高频雷达发射装置工作的稳定性和连续性。
40.(6)如果在设定时长b后将调大的范围恢复至原对应的预设范围后，第一发射机会启动保护动作，则说明不是因为外围暂时性故障和外围持续性故障，即不是外围环境改变导致的，而可能是第一发射机内部的电子元器件老化导致的。此时，控制单元把异常参数的范围再次调整，使调整后的范围能够覆盖异常参数的数值。如此，能够在第一发射机内部的电子元器件老化，但还能维持第一发射机工作的情况下，使高频雷达发射装置继续工作，保证高频雷达发射装置工作的稳定性和连续性。
附图说明
41.图1为本发明提供的一种高频雷达发射装置的组成结构示意图；
42.图2为图1中第一发射机与第二发射机的信号连接关系示意图；
43.其中，1-第一发射机，2-第二发射机，3-切换开关，4-显示屏，5-壳体。
具体实施方式
44.以下结合附图并举实施例，对本发明详细说明。
45.实施例一：
46.参照图1与图2，本实施例提供一种高频雷达发射装置，该高频雷达发射装置包括壳体5和安装在壳体内的第一发射机1，其中：
47.第一发射机1用来放大输入的信号，并将放大的信号传输至天线，由天线辐射出去。而且，第一发射机1设置有采集单元、控制单元和执行单元，采集单元用来采集第一发射机1的供电电压、偏置电压、总电流、输出电压驻波比、温度等参数中的至少一个参数，其中温度是采集单元在第一发射机1内设置的各温度传感器采集到的最高温度；控制单元能够将采集的参数与对应的预设范围进行大小比较，如果存在某参数的数值超出对应的预设范围，则控制单元向执行单元发送关闭指令，执行单元能够根据接收的关闭指令关闭第一发射机，且执行单元能够在设定时长后向执行单元发送重启指令，执行单元根据接收的重启指令重启第一发射机1。
48.该高频雷达发射装置还设置有显示屏4，显示屏41与第一发射机中的控制单元信号连接，能实时显示第一发射机1的采集单元采集的参数的数值，这使得在高频雷达发射装
置上能够及时便利地获知其工作状态，增强了该高频雷达发射装置工作的可靠性。
49.而且，该高频雷达发射装置的壳体内还设置有作为冗余备份的第二发射机2，第二发射机2中的控制单元与显示屏4信号连接。该高频雷达发射装置配备了切换开关3，第一发射机1与第二发射机2的输出分别输入切换开关3的第一输入通道和第二输入通道后，通过切换开关3的输出通道与天线信号连接。切换开关3由电压控制电路通过pin管控制第一输入通道和第二输入通道的切换，第一发射机1和第二发射机2的控制单元能够通过控制电压控制电路，控制切换开关3由第一输入通道切换到第二输入通道，或者由第二输入通道切换到第一输入通道，以实现第一发射机1和第二发射机2交替工作。通过设置冗余备份的第二发射机2增强了该高频雷达发射装置的持续工作能力。
50.另外，如果当第一发射机1与第二发射机2放大的输入信号是来源于接收机时(该输入信号不是指接收机接收的回波信号)，第一发射机1与第二发射机2中的控制单元还能够关闭/开启接收机。而且，第一发射机1与第二发射机2的输入信号线路上均设置有用来控制信号输入的开关，第一发射机1与第二发射机2中的控制单元能够关闭/开启该开关。如此，能够在需要使第一发射机1/
51.第二发射机2停止工作时，既能通过切断供电电压和偏置电压的方式使发射机停止工作，也能通过关闭接收机的方式或者关闭开关的方式使发射机停止工作，这使得该高频雷达发射装置的工作更加安全可靠。
52.而且，该高频雷达发射装置中的第一发射机1与第二发射机2中的控制单元均与上位机信号连接，能够将采集的参数实时上传至上位机，也能够接收上位机下发的控制指令，这既有利于及时远程掌握该高频雷达发射装置的工作状态，也便利于对高频雷达发射装置进行针对性的检修工作。
53.实施例二：
54.在上述实施例一的基础上，本实施例提供了上述高频雷达发射装置的发射控制方法，包括以下步骤：
55.步骤一：第一发射机1启动，第一发射机1中的数据采集单元采集第一发射机1中的供电电压、偏置电压、总电流、输出电压驻波比、温度中的至少一个参数，并将采集的参数输入至第一发射机中的控制单元；
56.步骤二：控制单元将输入的参数与所述参数对应的预设范围进行大小比较；若存在某个参数的数值超出其对应的预设范围(超出既可以是大于也可以是小于)，则向所述执行单元发送关闭指令，并进入下一步；否则，返回步骤一；
57.步骤三：执行单元根据接收的关闭指令，使第一发射机1关闭；
58.步骤四：在设定时长a后，控制单元向执行单元发送重启指令；
59.步骤五：执行单元根据接收的重启指令，使第一发射机1重启。
60.具体来说，供电电压、偏置电压、总电流、输出电压驻波比、温度等任一参数超出预设范围时，控制单元会向执行单元发送关闭指令，执行单元接收到该关闭指令后，能够通过切断第一发射机1的供电电压和偏置电压的方式将第一发射机1关闭，或者通过关闭开关或者关闭接收机的输入信号等方式将第一发射机1关闭，即第一发射机1能够在参数超出预设范围时启动保护动作，自动关闭。
61.控制单元在设定时长a(设定时长a比较短，比如1～3个小时)后向执行单元发送重
启指令，执行单元在接收到该重启指令后将关闭的第一发射机1重启。如此，该高频雷达发射装置能够在遇到暂时性的大风、暂时性的停电等外围暂时性故障情况下，称为故障模式y1，高频雷达发射装置自动切断其第一发射机1的供电电压和偏置电压进行保护，而且在能够在设定时长a后重启关闭的第一发射机1，以在暂时性的故障解除后，该高频雷达发射装置能够恢复正常的工作状态。该高频雷达发射装置自动关闭并重启，自动化程度高，保证了该发射装置工作的稳定性和连续性。
62.作为改进，第一发射机1关闭，并经过设定时长a使第一发射机1重启后，如果供电电压、偏置电压、总电流、输出电压驻波比、温度等任一参数的数值仍然存在大于预设范围的情况，即存在异常参数，从而使重启的第一发射机1又启动保护动作，使第一发射机1关闭，那么第一发射机1中的控制单元会把异常参数对应的预设范围进行调整，使调整后的范围能够覆盖异常参数的数值，以使第一发射机继续工作，并在设定时长b后，将调整后的范围恢复至对应的预设范围(或者恢复至与对应的预设范围接近)。设定时长b较长，比如设为24小时，在该设定时长b后认为持续的故障已经解除，如此，该高频雷达发射装置能够在遇到外围持续性故障，比如台风的情况下，称为故障模式y2，通过把异常参数的预设范围暂时调整的方式，使高频雷达发射装置继续工作，保证高频雷达发射装置工作的稳定性和连续性。
63.如果在设定时长b后将调大的范围恢复至对应的预设范围后，第一发射机1会启动保护动作，则说明不是因为外围暂时性故障和外围持续性故障，即不是外围环境改变导致的，而可能是第一发射机1内部的电子元器件老化导致的。此时，控制单元把异常参数的范围再次调整，使调整后的范围能够覆盖所述异常参数的数值，而不恢复到预设范围。如此，能够在第一发射机1内部的电子元器件老化，但还能维持第一发射机1工作的情况下，称为故障模式y3，使高频雷达发射装置继续工作，保证高频雷达发射装置工作的稳定性和连续性。
64.如果进行上述操作后，第一发射机1仍然启动保护动作，说明第一发射机1内部的电子元器件发生了损坏，称为故障模式y4。此时，控制单元将异常参数屏蔽，即异常参数不使第一发射机1启动保护动作，并启动测试性的工作模式：控制单元使第一发射机1间断性工作，例如：把异常参数屏蔽后，第一发射机1继续工作预设时长c1(比如十分钟)，在c1这段时间，异常参数比如总电流会增大，但是未超过第一发射机1预设的承受值(承受值可以通过试验测试获得，也可以根据第一发射机内部的电子特性如控制芯片的说明书确定)，则在第一发射机1工作c1之后，控制单元使第一发射机1关闭，使第一发射机1停止工作，停止预设时间p1后，再使第一发射机1工作更长的预设时长c2(比如二十分钟)，在c2这段时间，如果总电流还是未超过第一发射机1预设的所能承受的最大总电流，则在第一发射1机工作c2之后，控制单元使第一发射机1关闭，使第一发射机1停止工作，在停止预设时间p2后，再使高频雷达发射装置工作更长的预设时长c3(比如三十分钟)，在c3这段时间，继续监测总电流是否超过第一发射机1预设的所能承受的最大总电流。
65.如果间断性工作时，异常参数不会超过第一发射机1预设的所能承受的值，测试通过，则控制单元使第一发射机1连续工作。否则，测试不通过，控制单元将第一发射机1关闭，上位机将备份的第二发射机2启动，第二发射机2的工作模式与第一发射机1的工作模式相同。
66.预设时长c1、预设时长c2和预设时长c3逐渐增大，如此，能够避免因为预设时间过短，异常参数的数值还没来得及变化到超出第一发射机1预设的对应的承受值，便判断异常参数不会超出第一发射机1预设的承受值，进而使第一发射机1连续工作，导致第一发射机1彻底损坏的情形(比如温度不断升高，烧毁第一发射机)，提升了第一发射机1的安全性能。而且，通过这种测试性的工作模式，可以在故障模式y4下，使第一发射机1有机会(测试通过的情况)继续连续性工作，保证高频雷达发射装置工作的稳定性。此处的预设时长c1、预设时长c2和预设时长c3使第一发射机1间断性工作，具体设置多少个使第一发射机1间断性工作的预设时长，可以根据工况灵活设置。
67.值得注意的是，如果采集单元采集的参数的数值存在超出了第一发射机1预设的承受值或者是存在温度急剧升高的情况，则控制单元直接控制执行单元关闭第一发射机1，第一发射机1等待检修，上位机控制启动第二发射机2。而且，第一发射机1和第二发射机2除了将采集的参数上传至上位机外，还会将故障模式y1、故障模式y2、故障模式y3和故障模式y4对应的故障代码上传至上位机，以便对发射装置进行后续检修。
68.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。