本发明属于通信产品设计领域，具体涉及一种避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法。
背景技术：
1、面向我国未来深空探测任务中，地外基地建设需求，需要搭建地外移动组网通信系统，实现组系统中通信“基站”的研制。受限于火箭运载能力等，工程化具体实施需要面临极其苛刻的重量、功耗等因素制约，此时如何采用尽可能小型化、轻量化的“基站”产品方案，就成为了制约任务成败的最核心因素。
2、此类任务的典型场景需要考虑，建立支持大约10个以上通信节点的通信网络，用于支持网内设备图片、话音、遥控遥测、图像等业务的传输。传统的地面基站方案从3g、4g、lte再到5g，经过多年不断优化，已形成系列化、产品化并不断演进的成熟架构。地面基站为了尽可能提高覆盖距离，通常需要配置大型功率放大设备。同时为了兼顾360度全向覆盖，需要满足多个小区的通信，每个天线需要配置独立的射频前端rru，以及独立的数字处理板卡，以实现对多个小区的覆盖。该方案通常需要整个地面机房支撑，以及上千瓦的功率的消耗。无论是从重量还是功耗上，都远远超过深空任务所能承担的工程代价。
3、本文为了解决我国现阶段地外基地建设中通信基站设备的研制，创新性地提出了一种避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，旨在保证在大功率系统中用电子开关实现切换的可靠性，以实现满足宇航工程化应用目标。该方案的设计，可以有效保证轻量化基站的实现，采用宇航工程化代价最小的方式，防止作为系统单点的电子开关，由于软件功能异常而处于带大功率信号切换的工况，从而导致烧毁的问题。大大提高了系统可靠度，避免出现严重影响任务执行的情况发生。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，旨在保证在大功率系统中用电子开关实现切换的可靠性，以实现满足宇航工程化应用目标。该方案的设计，可以有效保证轻量化基站的实现，采用宇航工程化代价最小的方式，防止作为系统单点的电子开关，由于软件功能异常而处于带大功率信号切换的工况，从而导致烧毁的问题。大大提高了系统可靠度，避免出现严重影响任务执行的情况发生。
2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括：
3、一种避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，包括如下步骤：
4、通过sram型fpga产生“原始控制信号”，“原始控制信号”的脉冲宽度至少为开关切换最大时延△t1、射频传输及稳定时间△t2、设计裕度△t3和有效切换窗口△t4的时间之和；
5、“原始控制信号”在反熔丝fpga内得到“da关断信号”和“有效窗口信号”；
6、“da关断信号”用于将da器件的输入信号关闭一段时间；
7、“有效窗口信号”切断或联通锁存器，实现该“有效窗口信号”内sram型fpga发送的电子开关控制信号可送至电子开关驱动电路，门控信号外的sram型fpga发送的控制信号无法送至电子开关驱动电路。
8、可选的，所述的“有效窗口信号”为根据“原始控制信号”得到的脉冲宽度严格受限的信号，用于锁存器使能le管脚，使得锁存器在“有效窗口信号”脉冲宽度内的输入信号正常通过，“窗口信号”脉冲宽度外的输入信号无法通过。
9、可选的，所述的开关切换最大时延的获取包括：
10、需要获得与硬件相关的功放关机最大时间△t_rfoff，功放开机最大时间△t_rfon，电子开关的稳态建立时间△t_switch；
11、开关切换最大时延△t1，△t1=max[△t_rfoff，△t_rfon，△t_switch]。
12、可选的，所述的设计裕度需要考虑处理器的最小处理时钟周期及额外余量保护，反熔丝fpga处理器处理速率均高于1mhz，时钟周期为1us，额外余量保护为0.5us，选择1.5us作为设计裕度。
13、可选的，所述的有效切换窗口由反熔丝fpga产生，考虑处理器的最小处理时钟周期，反熔丝fpga处理器处理速率均高于1mhz，时钟周期为1us，最小的有效切换窗口为一个时钟周期，即1us。
14、可选的，所述的射频传输及稳定时间的获取根据da给开关2的功率通/断到开关1输出的功率通/断的时间延迟的大者得到射频传输及稳定时间△t2。
15、可选的，所述的“原始控制信号”的宽度内为高电平，宽度外为低电平。
16、可选的，所述的根据“原始控制信号”得到“da关断信号”的具体方法为：
17、反熔丝fpga对“原始控制信号”进行采样，再通过内部逻辑，实现△t1时间的延迟，得到“da关断信号”，该信号实现对外部da器件的输入信号关闭一段时间。
18、可选的，所述的根据“原始控制信号”产生“有效窗口信号”，该窗口信号的前沿为“原始控制信号”前沿延迟△t1+△t2，该窗口信号的宽度持续△t3+△t4；“有效窗口信号”用于锁存器使能管脚，使得窗口内的信号正常通过，窗口外的信号无法通过。
19、本发明与现有技术相比的优点在于：
20、（1）本发明可解决深空探测地外基地建设中通信“基站”设计时，由于超高集成度需求，采用将电子开关置于功放末级以减小系统开销的射频架构，易导致电子开关因大功率切换而烧毁的问题。
21、（2）该方法基于可编程逻辑器件（sram型fpga）设计的一个脉冲控制信号，该信号经过一系列位于反熔丝型fpga中的逻辑运算后，得到所需的安全切换窗口，用于支持在窗口内对电子开关不同支路选通和大小功率模式的切换，实现窗口内的电子开关不同支路选通信号和大小功率模式的切换信号可通过，窗口外的电子开关不同支路选通信号和大小功率模式的切换信号不可通过。
22、（3）由于反熔丝型fpga完成烧录后，等效于固定走线的硬件电路，因此该方法是一种硬件加固方案，当sram型fpga的软件即使因为单粒子等原因出现异常时，也可以保证电子开关永远不带功率实现切换。
23、（4）采用该方法，可以在满足宇航高可靠要求的前提下，支持在功放末级使用电子开关的产品架构，特别适合降低深空探测中超高集成度产品设计的复杂度，具有很强的通用性。
1.一种避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的“有效窗口信号”为根据“原始控制信号”得到的脉冲宽度严格受限的信号，用于锁存器使能le管脚，使得锁存器在“有效窗口信号”脉冲宽度内的输入信号正常通过，“窗口信号”脉冲宽度外的输入信号无法通过。
3.根据权利要求1所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的开关切换最大时延的获取包括：
4.根据权利要求1或2所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的设计裕度需要考虑处理器的最小处理时钟周期及额外余量保护，反熔丝fpga处理器处理速率均高于1mhz，时钟周期为1us，额外余量保护为0.5us，选择1.5us作为设计裕度。
5.根据权利要求1或2所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的有效切换窗口由反熔丝fpga产生，考虑处理器的最小处理时钟周期，反熔丝fpga处理器处理速率均高于1mhz，时钟周期为1us，最小的有效切换窗口为一个时钟周期，即1us。
6.根据权利要求1或2所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的射频传输及稳定时间的获取根据da给开关2的功率通/断到开关1输出的功率通/断的时间延迟的大者得到射频传输及稳定时间△t2。
7.根据权利要求1或2所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的“原始控制信号”的宽度内为高电平，宽度外为低电平。
8.根据权利要求1或2所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的根据“原始控制信号”得到“da关断信号”的具体方法为：
9.根据权利要求1所述的避免pin开关大功率切换损伤的星载反熔丝fpga加固保护方法，其特征在于，所述的根据“原始控制信号”产生“有效窗口信号”，该窗口信号的前沿为“原始控制信号”前沿延迟△t1+△t2，该窗口信号的宽度持续△t3+△t4；“有效窗口信号”用于锁存器使能管脚，使得窗口内的信号正常通过，窗口外的信号无法通过。