有源相控阵阵面的故障检测方法和电路保护装置与流程

本申请涉及电子电路，具体涉及一种有源相控阵阵面的故障检测方法和电路保护装置。

背景技术：

1、现有技术中，相控阵天线通常要求具备高可靠性和高稳定性，能够全天候保持工作无故障状态，然而随着相控阵天线的工作环境日益恶化、辐射单元数量与日俱增，相控阵天线不可避免的会产生故障。目前大规模相控阵天线单元数量众多，多达成百上千，甚至上万个单元。少数几个单元的故障，并不能影响相控阵天线的整体性能，因此当个别单元出现故障时，系统若能实时故障检测并立即启动保护装置，不对相控阵天线整体产生影响显得尤为重要。少数单元出现故障就停机维修的策略并不适用，只有故障单元达到一定规模时停机维修才符合经济效益。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种有源相控阵阵面的故障检测方法和电路保护装置，旨在对每个天线单元的核心器件功率放大器进行实时监测，不影响其他单元的正常工作，降低单个天线单元故障对相控阵天线整体性能的影响。

2、第一方面，本申请实施例提供一种有源相控阵阵面的故障检测方法，有源相控阵阵面的故障检测方法应用于相控阵天线，所述相控阵天线包括多个天线单元，每个所述天线单元包括一个功率放大器，每个所述功率放大器包括比较器、电流监测器和温度传感器，包括：

3、对有源相控阵阵面进行初始化；

4、获取有源相控阵阵面的每个功率放大器中比较器输出的第一电平、电流监测器输出的第二电平和温度传感器输出的阵面温度值；

5、基于每个所述功率放大器的第一电平、第二电平和/或阵面温度值，检测每个功率放大器的故障情况；

6、根据每个所述功率放大器的故障情况，断开对应的功率放大器的漏极电压开关。

7、在一实施例中，基于每个所述功率放大器的第一电平、第二电平和/或阵面温度值，检测每个功率放大器的故障情况，包括：

8、若在所有的功率放大器中存在第一电平为低电平的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器；或，

9、若在所有的功率放大器中存在第二电平为低电平的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器；或，

10、若在所有的功率放大器中存在阵面温度值高于预设温度值的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器；或

11、若在所有的功率放大器中存在第一电平为低电平，且第二电平为低电平的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器；或，

12、若在所有的功率放大器中存在第一电平为低电平，且阵面温度值高于预设温度值的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器；或，

13、若在所有的功率放大器中存在第二电平为低电平，且阵面温度值高于预设温度值的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器；或

14、若在所有的功率放大器中存在第一电平为低电平，且第二电平为低电平，且阵面温度值高于预设温度值的目标功率放大器，则确定所述目标功率放大器为故障功率放大器。

15、在一实施例中，每个功率放大器还包括第一运算放大器和数模转换器；所述比较器包括第一比较器和第二比较器；

16、获取每个功率放大器中比较器输出的第一电平的步骤包括：

17、通过所述第一运算放大器对所述数模转换器输出电压进行反向积分放大，作为每个功率放大器的栅极电压；

18、将每个功率放大器的栅极电压和预设参考电压输入至所述第一比较器中，得到所述第一比较器输出的第一比较电平；

19、将每个功率放大器的栅极电压和栅极源电压输入至所述第二比较器中，得到所述第二比较器输出的第二比较电平；

20、将所述第一比较电平和所述第二比较电平，确定为第一电平。

21、在一实施例中，若所述第一比较电平为低电平，则确定功率放大器的故障为栅极电压上限故障。

22、在一实施例中，若所述第二比较电平为低电平，则确定功率放大器的故障为栅极电压脱线故障。

23、在一实施例中，获取每个功率放大器中电流监测器输出的第二电平，包括：

24、通过所述电流监测器对检流电阻两端电压差进行采集，得到所述电流监测器基于采集结果输出的第二电平。

25、在一实施例中，若所述第二电平为低电平，则确定功率放大器的故障为漏极电流过流故障。

26、第二方面，本申请实施例提供一种有源相控阵阵面的电路保护装置，有源相控阵阵面的电路保护装置应用于相控阵天线，所述相控阵天线包括多个天线单元，每个所述天线单元包括一个功率放大器，每个所述功率放大器包括比较器、电流监测器和温度传感器，包括：

27、初始化单元，用于对有源相控阵阵面进行初始化；

28、获取单元，用于获取有源相控阵阵面的每个功率放大器中比较器输出的第一电平、电流监测器输出的第二电平和温度传感器输出的阵面温度值；

29、检测单元，用于基于每个所述功率放大器的第一电平、第二电平和/或阵面温度值，检测每个功率放大器的故障情况；

30、电路保护单元，用于根据每个所述功率放大器的故障情况，断开对应的功率放大器的漏极电压开关。

31、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的有源相控阵阵面的故障检测方法。

32、第四方面，本申请实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的有源相控阵阵面的故障检测方法。

33、第五方面，本申请实施例提供一种计算机产品，计算机产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的有源相控阵阵面的故障检测方法。

34、本申请实施例对每个天线单元的核心器件功率放大器进行实时监测，当某个单元出现告警故障时立即启动保护机制，断开功率放大器的漏极供电，单个天线单元失效，不影响其他单元的正常工作，从而降低单个天线单元故障对相控阵天线整体性能的影响。

技术特征：

1.一种有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，所述有源相控阵阵面的故障检测方法应用于相控阵天线，所述相控阵天线包括多个天线单元，每个所述天线单元包括一个功率放大器，每个所述功率放大器包括比较器、电流监测器和温度传感器，包括：

2.根据权利要求1所述的有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，所述基于每个所述功率放大器的第一电平、第二电平和/或阵面温度值，检测每个功率放大器的故障情况，包括：

3.根据权利要求1所述的有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，每个功率放大器还包括第一运算放大器和数模转换器；所述比较器包括第一比较器和第二比较器；

4.根据权利要求3所述的有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，若所述第一比较电平为低电平，则确定功率放大器的故障为栅极电压上限故障。

5.根据权利要求3所述的有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，若所述第二比较电平为低电平，则确定功率放大器的故障为栅极电压脱线故障。

6.根据权利要求1所述的有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，获取每个功率放大器中电流监测器输出的第二电平，包括：

7.根据权利要求6所述的有源相控阵阵面的故障检测方法，其特征在于，若所述第二电平为低电平，则确定功率放大器的故障为漏极电流过流故障。

8.一种有源相控阵阵面的电路保护装置，其特征在于，所述有源相控阵阵面的电路保护装置应用于相控阵天线，所述相控阵天线包括多个天线单元，每个所述天线单元包括一个功率放大器，每个所述功率放大器包括比较器、电流监测器和温度传感器，包括：

9.一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的有源相控阵阵面的故障检测方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的有源相控阵阵面的故障检测方法。

技术总结
本申请涉及电子电路技术领域，提供一种有源相控阵阵面的故障检测方法和电路保护装置，该方法包括：对有源相控阵阵面进行初始化；获取有源相控阵阵面的每个功率放大器中比较器输出的第一电平、电流监测器输出的第二电平和温度传感器输出的阵面温度值；基于每个功率放大器的第一电平、第二电平和/或阵面温度值，检测每个功率放大器的故障情况；根据每个功率放大器的故障情况，断开对应的功率放大器的漏极电压开关。本申请对每个天线单元的核心器件功率放大器进行实时监测，某个单元出现告警故障时启动保护机制，断开功率放大器的漏极供电，单个天线单元失效，不影响其他单元的正常工作，降低单个天线单元故障对相控阵天线整体性能的影响。

技术研发人员：王能军,贾鹏程,孔翔鸣
受保护的技术使用者：武汉星伴通信设备有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17