本技术涉及雷达测试,具体而言,涉及一种雷达高度表的测试电路及装置。
背景技术:
1、雷达高度表是一款通过发射与接收微波来感应物体雷达传感器,利用发送与接收信号的频率差,通过公式计算出物体运动的存在、速度、方向、距离、所处角度。对于雷达高度表而言,需要定期进行校准和维护,以确保其性能的准确性。
2、现有技术中常常采用回波模拟器形成闭环测试系统,对雷达高度计的高度测量功能,浪高测试功能,系统agc自适应调整功能进行测试,从而对雷达高度计的系统级测量功能进行全面验证。然而,其结构较为复杂,不能简单高效的对雷达高度表的常规性能参数进行测试。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本技术提供一种雷达高度表的测试电路及装置,能够在保证电路结构简单高效的情况,用以对雷达高度表的常规性能参数进行测试。
2、本技术是这样实现的:
3、第一方面,本技术提供一种雷达高度表的测试电路,其包括供电电源模块、单片机模块、收发器模块、模数转换模块、运算放大模块和驱动模块。供电电源模块的输入端用于与外部直流电相连,供电电源模块的第一输出端分别与单片机模块和收发器模块相连,第二输出端与模数转换模块相连,收发器模块还与单片机模块相连,单片机模块还依次通过模数转换模块和运算放大模块后与驱动模块相连。
4、进一步地,基于前述方案,上述供电电源模块包括dc-dc电源芯片u9、稳压芯片u10、电阻r26、电容c52、电容c47、电容c55、电容c46、电容c53、电容c48、电容c49、电容c50、电容c51、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25和电容c26。dc-dc电源芯片u9的引脚vin通过并联的电容c52和电容c47接地,dc-dc电源芯片u9的引脚vin还用于与外部直流电相连,dc-dc电源芯片u9的引脚+vo通过并联的电容c46和电容c53接地,dc-dc电源芯片u9的引脚cs通过电容c55接地,dc-dc电源芯片u9的引脚+vo用于输出直流电源+5v。稳压芯片u10的引脚vin通过并联的电容c48和电容c49接地,稳压芯片u10的引脚gnd通过电阻r26接地,稳压芯片u10的引脚out通过两两并联的电容c50、电容c51、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25和电容c26接地,稳压芯片u10的引脚out用于输出直流电源+3.3v。
5、进一步地,基于前述方案,上述单片机模块包括stm32f103c8t6型号的单片机芯片u2、晶振x1、发光二极管led0、发光二极管led1、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c10、电容c13和电容c14。单片机芯片u2的引脚osc_in通过晶振x1与单片机芯片u2的引脚osc_out相连,单片机芯片u2的引脚osc_in还通过依次串联的电容c10和电容c13与单片机芯片u2的引脚osc_out相连,电容c10和电容c13的公共端接地。单片机芯片u2的引脚nrst通过电容c14接地,单片机芯片u2的引脚nrst还通过电阻r7与直流电源+3.3v相连,单片机芯片u2的引脚28依次通过发光二极管led0和电阻r8后与直流电源+3.3v相连,单片机芯片u2的引脚29依次通过发光二极管led1和电阻r9后与直流电源+3.3v相连。
6、进一步地,基于前述方案,上述收发器模块包括td541s485h型号的收发器芯片u6、电阻r19、电阻r22、电阻r23、电容c30、电容c31、电容c40、电容c41、电容c32、电容c33、电容c35和电容c36。收发器芯片u6的引脚1通过并联的电容c32和电容c33与收发器芯片u6的引脚2相连,收发器芯片u6的引脚3与单片机芯片u2的引脚22相连,收发器芯片u6的引脚4与单片机芯片u2的引脚2相连,收发器芯片u6的引脚6与单片机芯片u2的引脚21相连,收发器芯片u6的引脚7通过并联的电容c35和电容c36与收发器芯片u6的引脚8相连。收发器芯片u6的引脚9通过并联的电容c40和电容c41与收发器芯片u6的引脚10相连,收发器芯片u6的引脚9还通过电阻r23与收发器芯片u6的引脚13相连。收发器芯片u6的引脚13通过电阻r22与收发器芯片u6的引脚14相连,收发器芯片u6的引脚14通过电阻r19与收发器芯片u6的引脚15相连,收发器芯片u6的引脚15通过并联的电容c30和电容c31与收发器芯片u6的引脚16相连。
7、进一步地,基于前述方案,上述模数转换模块包括ad7606bstz型号的模数转换芯片u5、电感l1、电阻r31、电阻r32、电容c44、电容c45、电容c54、电容c56、电容c62、电容c63、电容c58、电容c59、电容c66、电容c67和电容c68。模数转换芯片u5的引脚34、23、4、5、6、7、8均与直流电源+3.3v相连,模数转换芯片u5的引脚39通过依次串联的电容c44和电容c45与模数转换芯片u5的引脚36相连,电容c44和电容c45的公共端通过电容c54与模数转换芯片u5的引脚44相连,电容c44和电容c45的公共端还通过电容c56与模数转换芯片u5的引脚42相连,模数转换芯片u5的引脚48通过电容c62接地,模数转换芯片u5的引脚37通过电容c63接地,模数转换芯片u5的引脚1通过电容c58接地,模数转换芯片u5的引脚23通过电容c59接地,模数转换芯片u5的引脚1通过依次串联的电容c58和电阻r32接地,电容c67和电容c68并联,模数转换芯片u5的引脚1还通过依次串联的电感l1、电容c66和电阻r31后与电容c68和电阻r32的公共端相连,电容c66和电阻r31的公共端接地,模数转换芯片u5的引脚24与单片机芯片u2的引脚16相连,模数转换芯片u5的引脚15与单片机芯片u2的引脚12相连,模数转换芯片u5的引脚14与单片机芯片u2的引脚13相连,模数转换芯片u5的引脚10与单片机芯片u2的引脚18相连,模数转换芯片u5的引脚12与单片机芯片u2的引脚15相连,模数转换芯片u5的引脚13与单片机芯片u2的引脚14相连,模数转换芯片u5的引脚11与单片机芯片u2的引脚17相连。
8、进一步地,基于前述方案,上述驱动模块包括隔离电源芯片u1、adum4121ariz型号的驱动器芯片u3、adum4121ariz型号的驱动器芯片u4、熔断器f1、双向二极管d1、mos管q1、二极管d2、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电容c1、电容c2、电容c11、电容c12、电容c20、电容c21、电容c3、电容c4、电阻r3、电阻r6、电阻r4、电阻r5、电阻r2、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r15、电阻r17、电阻r14、电阻r16、电阻r18、接线端子排pwr、接线端子排p-in和接线端子排p-out。接线端子排pwr的端子1通过熔断器f1与隔离电源芯片u1的引脚vin相连,隔离电源芯片u1的引脚vin通过并联的电容c3和电容c4与隔离电源芯片u1的引脚gnd相连,隔离电源芯片u1的引脚+vo通过并联的电容c1和电容c2与隔离电源芯片u1的引脚0v相连,隔离电源芯片u1的引脚0v通过并联的电容c11和电容c12与隔离电源芯片u1的引脚-vo相连,隔离电源芯片u1的引脚+vo用于产生直流电源+15v,隔离电源芯片u1的引脚-vo用于产生直流电源-15v。驱动器芯片u3的引脚1与直流电源+3.3v相连,驱动器芯片u3的引脚2通过电阻r6与驱动器芯片u3的引脚4相连,驱动器芯片u3的引脚2通过电阻r3与接线端子排p-in的端子3相连,驱动器芯片u3的引脚5与直流电源-15v相连,驱动器芯片u3的引脚6通过电阻r5接地,驱动器芯片u3的引脚7通过电阻r4与mos管的栅极相连,mos管的栅极通过并联的电阻r2和双向二极管d1与mos管的源极相连,mos管的源极接地,mos管的漏极与接线端子排p-out的端子2相连,mos管的漏极通过电阻r12后与两两并联的电容c5、电容c6、电容c7、电容c8和电容c9接地,mos管的漏极通过依次串联的电阻r11和电容c20后接地,mos管的漏极还通过依次串联的二极管d2和电容c21后接地,电阻r13和电容c21并联。驱动器芯片u4的引脚1与直流电源+3.3v相连,驱动器芯片u4的引脚2通过电阻r15与接线端子排p-in的端子2相连,驱动器芯片u4的引脚2通过电阻r17与驱动器芯片u4的引脚3相连,驱动器芯片u4的引脚6通过电阻r16与直流电源+15v相连,驱动器芯片u4的引脚7通过依次串联的电阻r14和电阻r18接地,电阻r14和电阻r18的公共端与接线端子排p-out的引脚3相连,驱动器芯片u4的引脚8与直流电源+15v相连。
9、进一步地,基于前述方案,上述运算放大模块包括运算放大器u7、运算放大器u8、运算放大器u11、运算放大器u12、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、二极管d9、二极管d10、电阻r20、电阻r21、电阻r24、电阻r25、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、电容c34、电容c43、电容c57、电容c69和接线端子排vin。运算放大器u7的引脚6与模数转换芯片u5的引脚49相连,运算放大器u7的引脚2与运算放大器u7的引脚6相连,运算放大器u7的引脚3通过二极管d3与直流电源+15v相连,运算放大器u7的引脚3通过二极管d4与直流电源-15v相连,运算放大器u7的引脚3通过并联的电阻r21和电容c34接地,运算放大器u7的引脚3通过电阻r20与接线端子排vin的端子1相连。运算放大器u8的引脚6与模数转换芯片u5的引脚51相连,运算放大器u8的引脚2与运算放大器u8的引脚6相连,运算放大器u8的引脚3通过二极管d5与直流电源+15v相连,运算放大器u8的引脚3通过二极管d6与直流电源-15v相连,运算放大器u8的引脚3通过并联的电阻r25和电容c43接地,运算放大器u8的引脚3通过电阻r24与接线端子排vin的端子1相连。运算放大器u11的引脚6与模数转换芯片u5的引脚53相连,运算放大器u11的引脚2与运算放大器u11的引脚6相连,运算放大器u11的引脚3通过二极管d7与直流电源+15v相连,运算放大器u11的引脚3通过二极管d8与直流电源-15v相连,运算放大器u11的引脚3通过并联的电阻r28和电容c57接地,运算放大器u11的引脚3通过电阻r27与接线端子排vin的端子2相连。运算放大器u12的引脚6与模数转换芯片u5的引脚55相连,运算放大器u12的引脚2与运算放大器u12的引脚6相连,运算放大器u12的引脚3通过二极管d9与直流电源+15v相连,运算放大器u12的引脚3通过二极管d10与直流电源-15v相连,运算放大器u12的引脚3通过并联的电阻r30和电容c69接地,运算放大器u12的引脚3通过电阻r29与接线端子排vin的端子2相连。
10、第二方面,本技术提供一种雷达高度表的测试装置,其包括壳体和设有第一方面中任一一种雷达高度表的测试电路的电路板,上述电路板设于上述壳体内。
11、相对于现有技术,本技术至少具有如下优点或有益效果:
12、该雷达高度表的测试电路中的供电电源模块用于将接入的外部直流电转换为第一电压,以为单片机模块和收发器模块提供对应的工作电压,同时供电电源模块还进一步的将第一电压稳压到第二电压,用以为模数转换模块提供对应的工作电压。驱动模块一方面用于根据接入的驱动电压进行驱动运算放大器,另一方面用于接入测试的雷达高度表输出的专距电压和外距电压,然后通过运算放大模块进行运算放大后,利用模数转换模块将其转换为单片机模块能够识别和处理的数据,以在单片机模块处将测试的雷达高度表输出的专距电压和外距电压,转换为对应的高度值。另外,通过收发器模块接收相应的雷达信号,并对接收信号在29db~118db范围进行衰减,以在单片机模块处对雷达高度表进行模拟高度设置。即,该电路能够在保证电路结构简单高效的情况,用以对雷达高度表的常规性能参数进行测试。