CN113655741A - 复合阵列馈电功能切换装置 - Google Patents

复合阵列馈电功能切换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113655741A
CN113655741A CN202110859090.XA CN202110859090A CN113655741A CN 113655741 A CN113655741 A CN 113655741A CN 202110859090 A CN202110859090 A CN 202110859090A CN 113655741 A CN113655741 A CN 113655741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mechanical switch
control board
industrial control
switching
relay module
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
CN202110859090.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113655741B (zh
Inventor
周小宁
闫宏雁
郝恩义
陆戈辉
臧海飞
柴娟芳
朱伟华
王立权
张宇
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.)
Shanghai Institute of Electromechanical Engineering
Original Assignee
Shanghai Institute of Electromechanical Engineering
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 Shanghai Institute of Electromechanical Engineering filed Critical Shanghai Institute of Electromechanical Engineering
Priority to CN202110859090.XA priority Critical patent/CN113655741B/zh
Publication of CN113655741A publication Critical patent/CN113655741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113655741B publication Critical patent/CN113655741B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/21—Pc I-O input output
    • G05B2219/21014—Interface, module with relays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种复合阵列馈电功能切换装置，包括控制计算机、机械开关组、多路继电器模组IO扩展工控板以及微波放大器，其中：控制计算机控制多路继电器模组IO扩展工控板；微波放大器设置在机械开关组之间，对射频信号进行功率放大；多路继电器模组IO扩展工控板根据控制计算机下发的控制信息控制相应机械开关组的状态。本发明可以通过稀密阵、功率以及极化模式的状态配置实现馈电功能的灵活切换，且使用多路继电器模组IO扩展工控板通过分组控制的方式实现了装置的小型化集成。采用与射频馈电链路相匹配的设计，最大限度降低装置对信号链路的影响，同时具备良好的可靠性和高稳定度，保证了***的技术指标要求。

Description

复合阵列馈电功能切换装置
技术领域
本发明涉及微波技术与自动化控制技术的交叉领域，具体地，涉及一种复合阵列馈电功能切换装置。
背景技术
射频制导半实物仿真试验***为满足多型号、多体制武器***的性能验证和对抗仿真，需要动态模拟生成多方位、多极化、多目标的复杂目标回波信号、杂波信号以及干扰信号。天线阵列与馈电控制***作为半实物仿真试验***的目标产生与信号控制核心，就需要具备稀/密阵切换、功率增大选择和极化模式选择等馈电切换功能。满足上述要求的馈电功能切换装置在设计和集成中需要考虑以下问题：
一、所述的馈电功能切换装置是馈电链路的一部分，在设计中要保证微波信号的传输品质，这就要求最大限度降低装置对信号链路的影响，同时要具备良好的可靠性和高稳定度；
二、根据天线阵列的空间布局设计，所述的馈电功能切换装置放置于微波粗控***与辐射天线输入口之间，天线数量庞大，在满足***技术指标要求下，在设计和研制过程中需遵循集成化、小型化原则。
到目前为止，以传统继电器与机械开关为主的控制技术无法满足以上要求。本文所发明的复合阵列馈电功能切换装置能同时实现稀/密阵复用、功率增大和极化模式选择三种状态的灵活切换，且与馈电传输链路之间的良好匹配度能够满足信号传输质量要求，同时采用小型化设计实现了天线阵列的快速集成。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种复合阵列馈电功能切换装置。
根据本发明提供的一种复合阵列馈电功能切换装置，包括控制计算机、机械开关组、多路继电器模组IO扩展工控板以及微波放大器，其中：
控制计算机控制多路继电器模组IO扩展工控板；
微波放大器设置在机械开关组之间，对射频信号进行功率放大；
多路继电器模组IO扩展工控板根据控制计算机下发的控制信息控制相应机械开关组的状态。
优选地，控制计算机产生多路控制信号，通过Modbus总线控制工控板。
优选地，所述继电器模组IO扩展工控板包括单片机处理板、多路继电器模组以及拨码开关。
优选地，所述控制计算机包括工控板控制软件。
优选地，所述多路继电器模组IO扩展工控板包括稀密阵切换工控板、功率增大选择工控板以及极化模式切换工控板。
优选地，所述机械开关组包括稀密阵切换机械开关、功率增大选择机械开关以及极化模式切换机械开关，其中：
稀密阵切换工控板控制稀密阵切换机械开关的状态；
功率增大选择工控板控制功率增大选择机械开关的状态；
极化模式切换工控板控制极化模式切换机械开关的状态。
优选地，稀密阵切换机械开关设置在微波粗控机箱中。
优选地，功率增大选择机械开关、微波放大器以及极化模式切换机械开关位于每个喇叭天线的输入端口前。
优选地，稀密阵切换机械开关、功率增大选择机械开关、微波放大器、极化模式切换机械开关以及喇叭天线之间通过微波电缆进行连接。
优选地，所述机械开关组具备悬空保持功能，当接收继电器模组IO扩展工控板的输出信号控制到位后断开触点。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明可以通过稀密阵、功率以及极化模式的状态配置实现馈电功能的灵活切换，且使用多路继电器模组IO扩展工控板通过分组控制的方式实现了装置的小型化集成。
2、本发明采用与射频馈电链路相匹配的设计，最大限度降低装置对信号链路的影响，同时具备良好的可靠性和高稳定度，保证了***的技术指标要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是多路继电器模组IO扩展工控板的工作原理图。
图2是本发明的复合阵列馈电功能切换装置的组成及工作原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本发明提供的实施例的一种复合阵列馈电功能切换装置，包括控制计算机1(含工控板控制软件)、机械开关组2、多路继电器模组IO扩展工控板3、微波放大器4，组成及工作原理如图2所示。所述的机械开关组2根据功能作用分为稀密阵切换机械开关5、功率增大选择机械开关6和极化模式切换机械开关7；所述的多路继电器模组IO扩展工控板分为稀密阵切换工控板8、功率增大选择工控板9和极化模式切换工控板10。
所述的控制计算机1是整个装置的控制中心，控制计算机1运行工控板控制软件产生多路控制信号，通过Modbus总线实现对工控板的控制。
所述的微波放大器4主要实现射频信号的功率放大。
所述的稀密阵切换机械开关5、功率增大选择机械开关6和极化模式切换机械开关7的控制位数由切换状态的多少决定。各机械开关具备悬空保持功能，接收工控板的输出信号控制到位后断开触点，以此保证开关工作的安全性和稳定性。
所述的稀密阵切换工控板8、功率增大选择工控板9和极化模式切换工控板10根据控制计算机1下发的控制信息实现对相应机械开关组的状态控制。工控板采用分组控制的方式，可以实现控制状态的灵活切换。每组控制路数与机械开关的控制位数相一致，工控板总的输出电流满足最大输出电流要求，且单路输出电流处于机械开关额定工作电流范围内。
本发明的一种复合阵列馈电功能切换装置的装配过程为：控制计算机1位于总控中心，通过Modbus总线与各工控板连接，工控板与机械开关配套放置并通过控制线进行连接。稀密阵切换机械开关5位于微波粗控机箱中，功率增大选择机械开关6、微波放大器4以及极化模式切换机械开关7位于每个喇叭天线的输入端口前。稀密阵切换机械开关5、功率增大选择机械开关6、微波放大器4、极化模式切换机械开关7以及喇叭天线之间通过微波电缆进行连接。
本发明的一种复合阵列馈电功能切换装置的工作过程为：控制计算机1运行工控板控制软件，根据控制软件中选择的馈电控制模式通过Modbus总线协议下发控制信息至各工控板，工控板采用分组控制的方式，每次输出多路控制信号对机械开关进行控制，待控制状态稳定后切换至下一组输出端口，直至完成所有输出端口的控制。
本发明通过稀密阵、功率以及极化模式的状态配置实现馈电功能的灵活切换。采用与射频馈电链路相匹配的设计，最大限度降低装置对信号链路的影响，且具备良好的可靠性和高稳定度，保证了***的技术指标要求。同时，所述装置使用多路继电器模组IO扩展工控板通过分组控制的方式实现了装置的小型化，有利于***的集成。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，包括控制计算机、机械开关组、多路继电器模组IO扩展工控板以及微波放大器，其中：
控制计算机控制多路继电器模组IO扩展工控板；
微波放大器设置在机械开关组之间，对射频信号进行功率放大；
多路继电器模组IO扩展工控板根据控制计算机下发的控制信息控制相应机械开关组的状态。
2.根据权利要求1所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，控制计算机产生多路控制信号，通过Modbus总线控制工控板。
3.根据权利要求1所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，所述继电器模组IO扩展工控板包括单片机处理板、多路继电器模组以及拨码开关。
4.根据权利要求1所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，所述控制计算机包括工控板控制软件。
5.根据权利要求1所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，所述多路继电器模组IO扩展工控板包括稀密阵切换工控板、功率增大选择工控板以及极化模式切换工控板。
6.根据权利要求5所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，所述机械开关组包括稀密阵切换机械开关、功率增大选择机械开关以及极化模式切换机械开关，其中：
稀密阵切换工控板控制稀密阵切换机械开关的状态；
功率增大选择工控板控制功率增大选择机械开关的状态；
极化模式切换工控板控制极化模式切换机械开关的状态。
7.根据权利要求6所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，稀密阵切换机械开关设置在微波粗控机箱中。
8.根据权利要求6所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，功率增大选择机械开关、微波放大器以及极化模式切换机械开关位于每个喇叭天线的输入端口前。
9.根据权利要求8所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，稀密阵切换机械开关、功率增大选择机械开关、微波放大器、极化模式切换机械开关以及喇叭天线之间通过微波电缆进行连接。
10.根据权利要求1所述的复合阵列馈电功能切换装置，其特征在于，所述机械开关组具备悬空保持功能，当接收继电器模组IO扩展工控板的输出信号控制到位后断开触点。
CN202110859090.XA 2021-07-28 2021-07-28 复合阵列馈电功能切换装置 Active CN113655741B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110859090.XA CN113655741B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 复合阵列馈电功能切换装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110859090.XA CN113655741B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 复合阵列馈电功能切换装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113655741A true CN113655741A (zh) 2021-11-16
CN113655741B CN113655741B (zh) 2022-10-18

Family

ID=78490812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110859090.XA Active CN113655741B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 复合阵列馈电功能切换装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113655741B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205160195U (zh) * 2015-11-21 2016-04-13 深圳市迈科信科技有限公司 基于高速矩阵开关馈电的控制装置
US20180262264A1 (en) * 2015-09-10 2018-09-13 Stratospheric Platforms Limited Process and apparatus for communicating with user antenna phased arrays
CN210778990U (zh) * 2019-11-22 2020-06-16 南京捷希科技有限公司 基于双极化天线的准平面波生成器
CN111834746A (zh) * 2020-09-17 2020-10-27 成都知融科技股份有限公司 一种双极化射频前端***
CN112534644A (zh) * 2018-05-18 2021-03-19 京信通信技术(广州)有限公司 一种天线
CN112736494A (zh) * 2020-12-01 2021-04-30 北京遥感设备研究所 一种低成本双极化相控阵天线及处理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180262264A1 (en) * 2015-09-10 2018-09-13 Stratospheric Platforms Limited Process and apparatus for communicating with user antenna phased arrays
CN205160195U (zh) * 2015-11-21 2016-04-13 深圳市迈科信科技有限公司 基于高速矩阵开关馈电的控制装置
CN112534644A (zh) * 2018-05-18 2021-03-19 京信通信技术(广州)有限公司 一种天线
CN210778990U (zh) * 2019-11-22 2020-06-16 南京捷希科技有限公司 基于双极化天线的准平面波生成器
CN111834746A (zh) * 2020-09-17 2020-10-27 成都知融科技股份有限公司 一种双极化射频前端***
CN112736494A (zh) * 2020-12-01 2021-04-30 北京遥感设备研究所 一种低成本双极化相控阵天线及处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113655741B (zh) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104215936B (zh) 一种s频段多波束收发双工的八单元t/r基本模块
US20230019092A1 (en) Radio frequency circuit and electronic device
CN113655741B (zh) 复合阵列馈电功能切换装置
CN214315261U (zh) 射频模组、射频电路和电子设备
JP6998402B2 (ja) アンテナ構造と電子装置
CN110823579B (zh) 发动机试验台缓变参数采集***的传感器信号切换装置
CN107885119A (zh) 一种通用并行开关矩阵***及方法
CN209767528U (zh) 一种新型36通道x波段收发组件
CN111525263A (zh) 一种全空域多层三维相控阵天线
CN100395681C (zh) 一种时钟***
US9945900B1 (en) Testing device for radio frequency front end and radio frequency front end testing method
CN203522329U (zh) 一种配电终端遥控***
CN112271455A (zh) 星载小型有源相控阵天线波束控制方法
CN209946272U (zh) 阵列天线自动测试装置
CN213122049U (zh) 一种对信号衰减处理模块
CN210323878U (zh) 多路控制信号切换装置
JP7526813B2 (ja) 無線周波数回路及び電子機器
CN219740365U (zh) 一种基于dpdt接收电路的射频结构
CN116931451A (zh) 基于微组装集成技术的半实物射频仿真微波馈电***
CN214315263U (zh) 射频模组、射频电路和电子设备
CN219659780U (zh) 一种多路视频切换装置
CN211375039U (zh) 一种信号网络分配器
CN116545468B (zh) 一种高速波束赋形芯片
CN210201833U (zh) 一种射频测试端口的扩展装置
CN115000708B (zh) 一种有源相控阵天线波束状态的简化配置方法

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