一種車載共形相控陣天線波束控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉車載共形相控陣天線波束控制裝置，簡稱波控機(jī)，屬于無線電遙測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的無線電測控通信系統(tǒng)為拋物面自跟蹤天線系統(tǒng)，拋物面自跟蹤天線系統(tǒng)的天線反射面和體積較大，使得自跟蹤天線系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性差、重量大、不易隱蔽、使用時(shí)操作不夠簡易，且需要專門的伺服系統(tǒng)，另外一站一次任務(wù)只能跟蹤一個(gè)目標(biāo)。
[0003]相控陣天線具有波束指向和波束形狀快速變化的能力，易于形成多個(gè)波束，可在空間實(shí)現(xiàn)信號(hào)功率合成。這些特點(diǎn)使得相控陣天線廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通訊、電子戰(zhàn)、導(dǎo)航等領(lǐng)域。目前，這些領(lǐng)域采用的相控陣天線多為平面陣相控陣天線。共形相控陣天線相比傳統(tǒng)平面相控陣在掃描范圍和同時(shí)多目標(biāo)等方面具有更優(yōu)的掃描波束特性。為滿足全空域掃描、同時(shí)多目標(biāo)跟蹤的應(yīng)用需求，共形相控陣天線成了相控陣天線發(fā)展的一個(gè)重要方向。
[0004]把相控陣天線與車體共形，形成車載共形相控陣天線，不僅機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，隱蔽性強(qiáng)，還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)中測控的能力。解決了傳統(tǒng)拋物面天線機(jī)動(dòng)性差且一般不具備動(dòng)中測控能力的缺點(diǎn)。但目前車載共形相控陣天線結(jié)構(gòu)并不規(guī)范，沒有實(shí)現(xiàn)有效的控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種車載共形相控陣天線波束控制裝置。
[0006]本實(shí)用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型提供一種車載共形相控陣天線波束控制裝置，包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、數(shù)據(jù)采集控制器，監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、數(shù)據(jù)采集控制器依次連接，監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)采集控制器連接相控陣天線，其中:
[0008]監(jiān)控計(jì)算機(jī):通過CPCI總線，與主控制器雙向通訊，向主控制器發(fā)送數(shù)據(jù)和指令，并接收主控制器回饋的狀態(tài)數(shù)據(jù)；并通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心雙向通訊；
[0009]主控制器:接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)和指令，并向監(jiān)控計(jì)算機(jī)回饋狀態(tài)數(shù)據(jù)；接收數(shù)據(jù)采集控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并向數(shù)據(jù)采集控制器發(fā)送控制信號(hào)；
[0010]數(shù)據(jù)采集控制器:采集多信息源數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)送至主控制器；通過CPCI總線接收主控制器發(fā)送的控制信號(hào)，并送至相控陣天線的子波控器，對相控陣天線各TR組件進(jìn)行開關(guān)控制；接收相控陣天線的子波控器發(fā)送的各TR組件狀態(tài)信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)送給主控制器；
[0011 ] 其中，所述相控陣天線由多個(gè)陣面組成，每個(gè)陣面由多個(gè)基本列模塊構(gòu)成，每個(gè)基本列模塊由多個(gè)陣元組成，每個(gè)陣元包含4路R組件和I路T組件，其中4路R組件對應(yīng)4個(gè)接收波束，T組件對應(yīng)I路發(fā)射波束，與接收波束I共用通道，指向相同。
[0012]其中，主控制器包括DSP和FPGA，其中DSP采用TI公司的TMS320C6713浮點(diǎn)型芯片。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0014](I)本實(shí)用新型可以對相控陣天線多個(gè)陣面組合及多個(gè)波束進(jìn)行獨(dú)立管理和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤。
[0015](2)本實(shí)用新型采用DSP+FPGA架構(gòu)硬件平臺(tái)，處理速度快且對外接口豐富。不僅滿足本實(shí)用新型的使用需求，還能夠在其他設(shè)備上得以利用，通用性好。
[0016](3)本實(shí)用新型所涉及相控陣天線TR組件與車體共形，形成車體共形相控陣天線系統(tǒng)，控制時(shí)按陣面、模塊、陣元層層控制；該結(jié)構(gòu)方式增大了天線的有效孔徑，提高了天線增益，同時(shí)擴(kuò)寬了天線波束的覆蓋范圍，另外還可以克服天線對平臺(tái)空氣動(dòng)力學(xué)性能的影響。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型車載共形相控陣波束控制裝置組成框圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型車載共形相控陣天線構(gòu)成示意圖；其中圖(a)表示相控陣天線的結(jié)構(gòu)圖；圖(b)表示相控陣天線單個(gè)陣面結(jié)構(gòu)圖；圖(C)表示相控陣天線單個(gè)基本模塊結(jié)構(gòu)圖；圖(d)表示相控陣天線單個(gè)陣元結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0020]如圖1所示為車載共形相控陣天線波束控制裝置組成框圖，車載共形相控陣天線波控機(jī)，包括:監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、數(shù)據(jù)采集控制器。其中:監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、數(shù)據(jù)采集控制器依次連接，監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)采集控制器連接相控陣天線。
[0021]監(jiān)控計(jì)算機(jī):通過CPCI總線，與主控制器雙向通訊，一方面向主控制器發(fā)送控制數(shù)據(jù)和指令，另一方面接收主控制器回饋的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0022]數(shù)據(jù)采集控制器:采集多信息源數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)送至主控制器；通過CPCI總線接收主控制器發(fā)送的控制信號(hào)，并送至相控陣天線的子波控器，對相控陣天線各TR組件進(jìn)行開關(guān)控制；接收相控陣天線的子波控器發(fā)送的各TR組件狀態(tài)信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)送給主控制器；
[0023]主控制器:對相控陣天線各組成單元進(jìn)行開關(guān)控制，以便對相控陣天線展開檢測及調(diào)試。主控制器采用DSP+FPGA硬件架構(gòu)，其中DSP采用TI公司的TMS320C6713浮點(diǎn)型芯片。
[0024]數(shù)據(jù)采集控制器采集多信息源數(shù)據(jù)包括時(shí)碼數(shù)據(jù)、幅相測試數(shù)據(jù)、慣導(dǎo)數(shù)據(jù)、4組其他設(shè)備發(fā)送的4路基帶數(shù)據(jù)。
[0025]車載共形相控陣天線具體組成如圖2所示，相控陣天線由多個(gè)陣面組成，每個(gè)陣面由多個(gè)基本列模塊構(gòu)成，每個(gè)基本列模塊由多個(gè)陣元組成，每個(gè)陣元包含4路R組件和I路T組件，其中4路R組件對應(yīng)4個(gè)接收波束，T組件對應(yīng)I路發(fā)射波束，與接收波束I共用通道，指向相同。
[0026]以上所述，僅為實(shí)用新型最佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]本實(shí)用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車載共形相控陣天線波束控制裝置，其特征在于:包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、數(shù)據(jù)采集控制器，監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、數(shù)據(jù)采集控制器依次連接，監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)采集控制器連接相控陣天線，其中: 監(jiān)控計(jì)算機(jī):通過CPCI總線，與主控制器雙向通訊，向主控制器發(fā)送數(shù)據(jù)和指令，并接收主控制器回饋的狀態(tài)數(shù)據(jù)；并通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心雙向通訊； 主控制器:接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)和指令，并向監(jiān)控計(jì)算機(jī)回饋狀態(tài)數(shù)據(jù)；接收數(shù)據(jù)采集控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并向數(shù)據(jù)采集控制器發(fā)送控制信號(hào)； 數(shù)據(jù)采集控制器:采集多信息源數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)送至主控制器；通過CPCI總線接收主控制器發(fā)送的控制信號(hào)，并送至相控陣天線的子波控器，對相控陣天線各TR組件進(jìn)行開關(guān)控制；接收相控陣天線的子波控器發(fā)送的各TR組件狀態(tài)信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)送給主控制器； 其中，所述相控陣天線由多個(gè)陣面組成，每個(gè)陣面由多個(gè)基本列模塊構(gòu)成，每個(gè)基本列模塊由多個(gè)陣元組成，每個(gè)陣元包含4路R組件和I路T組件，其中4路R組件對應(yīng)4個(gè)接收波束，T組件對應(yīng)I路發(fā)射波束，與接收波束I共用通道，指向相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載共形相控陣天線波束控制裝置，其特征在于:主控制器包括DSP和FPGA，其中DSP采用TI公司的TMS320C6713浮點(diǎn)型芯片。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種車載共形相控陣天線波束控制裝置，包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器和數(shù)據(jù)采集控制器。監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過CPCI總線，與數(shù)據(jù)采集控制器雙向通訊，一方面向主控制器發(fā)送數(shù)據(jù)和指令，另一方面接收主控制器回饋的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)；主控制器采集多信息源數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)送至主控制器，在完成數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，通過CPCI總線接收主控制器處理后的數(shù)據(jù)，并送至相控陣天線的子波控器。能夠?qū)ο嗫仃囂炀€多個(gè)陣面組合及多個(gè)波束進(jìn)行獨(dú)立管理和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤，采用DSP+FPGA架構(gòu)硬件平臺(tái)，處理速度快且對外接口豐富。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號(hào)】CN204667067
【申請?zhí)枴緾N201520307755
【發(fā)明人】賈建輝, 趙書陽, 汪洋, 賈軍, 熊衛(wèi)紅, 孫甲琦
【申請人】北京遙測技術(shù)研究所, 航天長征火箭技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月13日