CN109188367A - 一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构 - Google Patents

一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109188367A
CN109188367A CN201811022563.5A CN201811022563A CN109188367A CN 109188367 A CN109188367 A CN 109188367A CN 201811022563 A CN201811022563 A CN 201811022563A CN 109188367 A CN109188367 A CN 109188367A
Authority
CN
China
Prior art keywords
amplifier
output
signal
spdt
pole double
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811022563.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109188367B (zh
Inventor
周海进
雷国忠
康颖
王嘉煜
李磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Electronic Engineering Research Institute
Original Assignee
Xian Electronic Engineering Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Electronic Engineering Research Institute filed Critical Xian Electronic Engineering Research Institute
Priority to CN201811022563.5A priority Critical patent/CN109188367B/zh
Publication of CN109188367A publication Critical patent/CN109188367A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109188367B publication Critical patent/CN109188367B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明提出了一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构，在***关键信号主选功率放大器A的应用基础上，通过添加备用功率放大器B，结合输入、输出单刀双掷开关的应用和合理设置控制电路判断逻辑的方式，实现了主选放大器在出现故障时向备用放大器瞬时自动切换并开启工作的应急替换功能，确保***关键信号功率放大链路的正常工作，维持相控阵雷达状态的稳定。

Description

一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构
技术领域
本发明可应用于雷达尤其是大型相控阵雷达技术领域，具体是提出了一种实现功率放大链路故障应急替换功能的电路组成形式，通过实际应用，可有效提高大型相控阵雷达***中关键信号(如***时钟信号、同步信号、本振信号等)的功率放大链路工作的可靠性和稳定性。
背景技术
随着雷达技术的快速发展，大型相控阵雷达成为了当下的主流研制趋势。在此种新型雷达体制下，用于目标探测识别的射频、微波信号的发射和接收大多是通过数量庞大的收发组件完成的，***在设计过程中充分考虑了其出现硬件故障时的容忍性，当一定数量比例范围内的收发组件产生故障时，雷达***仍能正常工作；但是对于***中通过单个集中式放大链路实现功率放大的各种关键信号(例如***时钟信号、同步信号、本振信号)而言，一旦其功率放大链出现硬件故障，就会出现雷达***关键信号缺失进而导致整机工作瘫痪。因此，面向相控阵雷达***中的关键部件设置故障应急替换功能就显得尤为必要。
发明内容
要解决的技术问题
本发明提出了一种可实现雷达关键信号放大链路故障应急替换功能的电路组成形式，重点解决在大型相控阵雷达应用中，当个别关键部件硬件出现故障时，***能够快速实现向备用硬件的自动切换并开启工作的问题。此电路的成功应用，可以有效避免雷达***关键信号的缺失，确保***工作不受影响。
技术方案
本发明提出了一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构。在当下流行的相控阵雷达设计中，***各种关键信号(例如***时钟信号、同步信号、本振信号等)大多需要通过集中式功率放大链路进行信号放大后再分配至各个收发通道，一旦其功率放大器硬件出现故障将会使得***关键信号缺失进而导致整机工作瘫痪。本发明中，我们在***关键信号主选功率放大器(摘要附图中信号放大器A)的应用基础上，通过添加备用功率放大器(摘要附图中信号放大器B)，结合输入、输出单刀双掷开关的应用和合理设置控制电路判断逻辑的方式，实现了主选放大器在出现故障时向备用放大器瞬时自动切换并开启工作的应急替换功能，确保***关键信号功率放大链路的正常工作，维持相控阵雷达状态的稳定。
一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构，其特征在于包括两路信号放大器A和B(1)、输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)和逻辑判断控制电路(4)，两路信号放大器A和B(1)完成对***信号的功率放大，其中A路作为主选放大链路在初始工作状态下默认优先工作；输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)在逻辑判断控制电路(4)的作用下实现A、B两路功率放大器间的瞬时切换；逻辑判断控制电路(4)根据两路信号放大器A和B(1)提供的各种检测信号，控制输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)的指向路径和两路信号放大器A和B(1)的工作状态。
一种由权利要求1所述的电路结构实现的功率放大链路故障应急替换方法，其特征在于：输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)初始状态默认接入主选信号放大器A，两路信号放大器A和B(1)提供温度检测信号TEMP_A和TEMP_B至逻辑判断控制电路(4)中的两输入与门器件D1，当两个放大器的工作温度满足***使用要求时，D1输出逻辑高电平送至与门器件D6，同时充当主选信号放大器A的发射控制信号T_CTRL_A，使信号放大器A处于放大状态，此时通过单刀双掷开关送入的***信号的功率放大功能将由主选信号放大器A完成；一旦出现信号放大器A输入检测信号Pin_DET_A正常，即输出逻辑高电平、而输出检测信号Pout_DET_A异常，即输出逻辑低电平的情况，则表明主选信号放大器A出现硬件故障，此时逻辑判断控制电路中的两输入或门器件D2将输出逻辑高电平，将D2输出送入非门器件D3后输出变为逻辑低电平，D3输出送入两输入或门D4后，在A路输出检测信号Pout_DET_A为低电平时D4输出将保持逻辑低电平；此输出经非门器件D5取反后输出为逻辑高电平，送入两输入与门D6和D1的输出进行状态“与”的判断，当工作温度符合***要求时，D6输出为逻辑高电平；此时，备用信号放大器B将在T_CTRL_B的作用下开启并处于放大工作状态，同时，D6输出经保护电阻R1、R2送入晶体管V1后控制V1集电极与发射间导通，进而输入输出单刀双掷开关正端SWITCH_IN+/SWITCH_OUT+与负端SWITCH_IN-/SWITCH_OUT-间形成+28V压差，开关指向由初始状态下指向信号放大器A切换为指向信号放大器B；此时，通过开关送入的***关键信号将由备用信号放大器B完成功率放大功能，整个电路实现了在主选信号放大器出现硬件故障的情况下，切换启用备用信号放大器的应急替换功能。
有益效果
本发明采用上述技术方案可有效实现相控阵雷达***关键信号功率放大链路的应急替换功能，确保主选信号放大器出现硬件故障时，备用信号放大器能够快速实现替代功能，避免了雷达使用过程中因个别部件硬件故障导致***关键信号缺失的问题，确保了***工作状态的稳定。
附图说明
图1为本发明中实现相控阵雷达关键信号放大链路故障应急替换功能的电路原理图
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
雷达***中对时钟、同步、本振等关键信号的功率放大一般都是采用集中式功率放大器实现，放大后通过功率分配网络传送至各个收发子阵或收发通道。单一的集中式功率放大链路在使用过程中一旦出现故障，势必会导致***关键信号缺失引起雷达工作故障。在本发明中，我们通过增加一个备用放大器，结合相应的逻辑控制电路提出了一种新的电路组成形式，可以有效规避前述问题。具体的技术方案是：故障应急替换电路由主选、备用两路功率放大器，输入、输出两个单刀双掷开关和外部逻辑控制电路组成，当两路放大器周围环境温度均满足***使用要求时，功率放大链路初始默认状态为：单刀双掷开关打通至主选放大器，逻辑控制电路控制主选放大器开启正常工作并完成***关键信号的功率放大功能；当主选放大器因故障导致输出异常时，外部逻辑控制电路通过对主选放大器输入、输出检测信号的逻辑判断，确定调整单刀双掷开关指向备用放大器，同时控制备用放大器开启正常工作并替代主选放大器完成***关键信号的功率放大。
基本工作过程：单刀双掷开关初始状态默认接入主选信号放大器，两路信号放大器提供温度检测信号至逻辑判断控制电路，当工作温度满足***使用要求时，逻辑控制电路输出控制信号至主选信号放大器使其处于放大状态，此时***关键信号的放大功能由主选信号放大器完成；一旦主选信号放大器输入检测信号正常，输出检测信号异常，逻辑控制电路将会控制备选信号放大器处于放大状态，同时将输入、输出端单刀双掷开关的指向由主选链路瞬间切换至备用链路(响应时间ms级)，此时***关键信号的放大功能将由备选放大链路完成。
如图1，单刀双掷开关(2)(3)初始状态默认接入主选信号放大器A，两路信号放大器A和B(1)(包括输入/输出功率检测、温度检测、发射控制端)提供温度检测信号TEMP_A和TEMP_B至逻辑判断控制电路(4)中的两输入与门器件D1，当两个放大器的工作温度满足***使用要求时，D1输出逻辑高电平送至与门器件D6，同时充当主选信号放大器A的发射控制信号T_CTRL_A，使信号放大器A处于放大状态，此时通过单刀双掷开关送入的***关键信号的功率放大功能将由主选信号放大器A完成；一旦出现信号放大器A输入检测信号Pin_DET_A正常(输出逻辑高电平)、而输出检测信号Pout_DET_A异常(输出逻辑低电平)的情况，则表明主选信号放大器A出现硬件故障，此时逻辑判断控制电路中的两输入或门器件D2将输出逻辑高电平，将D2输出送入非门器件D3后输出变为逻辑低电平，D3输出送入两输入或门D4后，在A路输出检测信号Pout_DET_A为低电平时D4输出将保持逻辑低电平。此输出经非门器件D5取反后输出为逻辑高电平，送入两输入与门D6和D1的输出进行状态“与”的判断，当工作温度符合***要求时，D6输出为逻辑高电平。此时，备用信号放大器B将在T_CTRL_B的作用下开启并处于放大工作状态，同时，D6输出经保护电阻R1、R2送入晶体管V1后控制V1集电极与发射间导通，进而输入输出单刀双掷开关正端SWITCH_IN+/SWITCH_OUT+与负端SWITCH_IN-/SWITCH_OUT-间形成+28V压差，开关指向由初始状态下指向信号放大器A切换为指向信号放大器B。此时，通过开关送入的***关键信号将由备用信号放大器B完成功率放大功能，整个电路实现了在主选信号放大器出现硬件故障的情况下，切换启用备用信号放大器的应急替换功能。

Claims (2)

1.一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构，其特征在于包括两路信号放大器A和B(1)、输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)和逻辑判断控制电路(4)，两路信号放大器A和B(1)完成对***信号的功率放大，其中A路作为主选放大链路在初始工作状态下默认优先工作；输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)在逻辑判断控制电路(4)的作用下实现A、B两路功率放大器间的瞬时切换；逻辑判断控制电路(4)根据两路信号放大器A和B(1)提供的各种检测信号，控制输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)的指向路径和两路信号放大器A和B(1)的工作状态。
2.一种由权利要求1所述的电路结构实现的功率放大链路故障应急替换方法，其特征在于：输入单刀双掷开关(2)、输出单刀双掷开关(3)初始状态默认接入主选信号放大器A，两路信号放大器A和B(1)提供温度检测信号TEMP_A和TEMP_B至逻辑判断控制电路(4)中的两输入与门器件D1，当两个放大器的工作温度满足***使用要求时，D1输出逻辑高电平送至与门器件D6，同时充当主选信号放大器A的发射控制信号T_CTRL_A，使信号放大器A处于放大状态，此时通过单刀双掷开关送入的***信号的功率放大功能将由主选信号放大器A完成；一旦出现信号放大器A输入检测信号Pin_DET_A正常，即输出逻辑高电平、而输出检测信号Pout_DET_A异常，即输出逻辑低电平的情况，则表明主选信号放大器A出现硬件故障，此时逻辑判断控制电路中的两输入或门器件D2将输出逻辑高电平，将D2输出送入非门器件D3后输出变为逻辑低电平，D3输出送入两输入或门D4后，在A路输出检测信号Pout_DET_A为低电平时D4输出将保持逻辑低电平；此输出经非门器件D5取反后输出为逻辑高电平，送入两输入与门D6和D1的输出进行状态“与”的判断，当工作温度符合***要求时，D6输出为逻辑高电平；此时，备用信号放大器B将在T_CTRL_B的作用下开启并处于放大工作状态，同时，D6输出经保护电阻R1、R2送入晶体管V1后控制V1集电极与发射间导通，进而输入输出单刀双掷开关正端SWITCH_IN+/SWITCH_OUT+与负端SWITCH_IN-/SWITCH_OUT-间形成+28V压差，开关指向由初始状态下指向信号放大器A切换为指向信号放大器B；此时，通过开关送入的***关键信号将由备用信号放大器B完成功率放大功能，整个电路实现了在主选信号放大器出现硬件故障的情况下，切换启用备用信号放大器的应急替换功能。
CN201811022563.5A 2018-09-03 2018-09-03 一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构 Active CN109188367B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811022563.5A CN109188367B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811022563.5A CN109188367B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109188367A true CN109188367A (zh) 2019-01-11
CN109188367B CN109188367B (zh) 2022-11-22

Family

ID=64912068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811022563.5A Active CN109188367B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109188367B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111474522A (zh) * 2020-04-23 2020-07-31 西安电子工程研究所 一种不同时钟相位同步的补偿电路
CN114967503A (zh) * 2022-07-05 2022-08-30 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种双回线路稳控***标准化仿真试验方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2606359Y (zh) * 2003-03-10 2004-03-10 武汉大学 固态雷达发射装置
CN1780044A (zh) * 2004-11-19 2006-05-31 华为技术有限公司 微波开关及功率放大器热备份与互助***及其实现方法
CN101917187A (zh) * 2010-07-16 2010-12-15 中国兵器工业第二○六研究所 基于锁相环预置开关选频输出的步进频信号产生方法
US20110032509A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Faro Technologies, Inc. Absolute distance meter with optical switch
CN105388466A (zh) * 2015-12-18 2016-03-09 中国电子科技集团公司第四十一研究所 T/r组件测试***中发射激励信号的调理装置
CN205195668U (zh) * 2015-12-17 2016-04-27 武汉大学 一种s波段测波雷达功率放大器装置
CN107222177A (zh) * 2017-05-08 2017-09-29 西安电子工程研究所 一种放大器漏极电源电压切换电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2606359Y (zh) * 2003-03-10 2004-03-10 武汉大学 固态雷达发射装置
CN1780044A (zh) * 2004-11-19 2006-05-31 华为技术有限公司 微波开关及功率放大器热备份与互助***及其实现方法
US20110032509A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Faro Technologies, Inc. Absolute distance meter with optical switch
CN101917187A (zh) * 2010-07-16 2010-12-15 中国兵器工业第二○六研究所 基于锁相环预置开关选频输出的步进频信号产生方法
CN205195668U (zh) * 2015-12-17 2016-04-27 武汉大学 一种s波段测波雷达功率放大器装置
CN105388466A (zh) * 2015-12-18 2016-03-09 中国电子科技集团公司第四十一研究所 T/r组件测试***中发射激励信号的调理装置
CN107222177A (zh) * 2017-05-08 2017-09-29 西安电子工程研究所 一种放大器漏极电源电压切换电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
甄洁等: "基于DSP和FPGA的行波管功率合成放大器控制***设计", 《数字通信世界》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111474522A (zh) * 2020-04-23 2020-07-31 西安电子工程研究所 一种不同时钟相位同步的补偿电路
CN114967503A (zh) * 2022-07-05 2022-08-30 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种双回线路稳控***标准化仿真试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109188367B (zh) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100763163B1 (ko) 재폐로 동작이 가능한 초전도 한류 시스템
EP2308149B1 (en) Feeder automation system and method for operating the same
CN109188367A (zh) 一种可实现功率放大链路故障应急替换功能的电路结构
CN111327029B (zh) 一种变电站动态小电阻就地保护***及其方法
CN109459658B (zh) 一种配电主站判别就地型馈线自动化线路故障区间的方法
CN102611082B (zh) 自适应的配电网馈线邻域交互容错继电保护方法
CN106443436B (zh) 考虑解合环风险与运维辅助决策的开关遥控功能检测方法
CN201584787U (zh) 双控制***的svc装置
CN210693452U (zh) 中压电网中性点接地控制装置
Cerretti et al. Upgrade of ENEL MV network automation to improve performances in presence of faults and to deal DG
CN109782125A (zh) 一种不接地电力***单相接地故障识别与隔离方法
KR101145754B1 (ko) 비상 시 전원 공급 차단 기능을 구비한 전원 공급 시스템
CN103066575A (zh) 快速查找故障的控制方法
US11050234B2 (en) Integration of primary protection relays for electric power delivery systems
Gomes et al. Distribution automation case study: Rapid fault detection, isolation, and power restoration for a reliable underground distribution system
AU2019311464B2 (en) Power supply system
CN201877814U (zh) 用于断路器的控制装置
CN109150633A (zh) 一种功放保护的方法及装置
CN110635562A (zh) 一种自适应区域备自投装置及自适应区域备自投方法
CN110768219A (zh) 一种gil-架空混合线路保护方法及***
CN106712303B (zh) 一种断路器操作机构箱
CN104009454A (zh) 一种电网区域保护方法
CN104601196A (zh) 一种增强隔离度电路
CN203933607U (zh) 一种射频发射电路
CN207339250U (zh) 变压器无励磁调压开关保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant