一种多路全相位微波数控移相器控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多路全相位微波数控移相器控制系统,所述控制系统包括远程端和本地端，所述远程端包括依次连接的控制软件、计算机和光纤收发器A，所述本地端包括依次连接的光纤收发器B、串口服务器、时序控制器和数控移相器，所述光纤收发器A与所述光纤收发器B互相配对使用，收发光纤信号。采用本系统使得数控移相器在高频范围实现了0~360º大范围的移相，采用“串口服务器+时序控制器”的方式设计多路移相器的控制系统，简化外部线缆连接，提高系统的可靠性，有效解决在移相器在180°（反向）之后相位精度变小，存在非线性变化的问题，保证移相精度小于2.5º。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达系统和微波
，具体涉及一种多路全相位微波数控移相器控制系统及方法。
技术介绍
数字式移相器广泛应用于雷达系统和微波通信系统，尤其是相控阵雷达、相控阵天线馈电系统等。作为相控阵雷达系统的基本单元和核心组件，T/R组件直接关系到整个相控阵雷达的优劣，而数控移相器又是T/R组件的重要组成部分，所以对于数控移相器的研究显得非常迫切和重要。在载波相干测量或通信系统中，常常需要使用移相器对信号进行精确的程控移相操作。移相器的最主要技术指标为移相能力，与数控移相器相比，现有的大多数移相器电路主要采用模拟器件实现移相，再利用数模变换器控制变容管或者半导体开关的方式实现数控接口。由于模拟电路所固有的温漂属性，这类电路的温度稳定性不高。因此相位一致性随环境温度的变化而变化且不可控。因此需要一种新型的多路全相位微波数控移相器控制系统来避免上述缺陷的产生。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种大多路全相位微波数控移相器控制系统及方法，具有精确的频率分辨率、快速频率转换时间和低相位噪声等突出优点，为相控阵雷达技术的后续发展提供了有效的技术途径。一种多路全相位微波数控移相器控制系统, 所述控制系统包括远程端和本地端，所述远程端包括依次连接的控制软件、计算机和光纤收发器A，所述本地端包括依次连接的光纤收发器B、串口服务器、时序控制器和数控移相器，所述光纤收发器A与所述光纤收发器B互相配对使用，收发光纤信号。优选地，所述控制系统在高频范围实现0~360º大范围的移相。优选地，所述控制系统的移相精度小于2.5º。优选地，所述控制系统采用多路的8位高精度数控移相器进行移相。优选地，所述光纤收发器A或者光纤收发器B为光纤交换机或光交换模块。所述多路全相位微波数控移相器控制系统具有以下控制方法：S1，所述远程端的计算机通过光纤收发器或光纤交换机与本地端的光纤收发器或光纤交换机互联；S2，所述上位计算机通过控制软件设置需要移相的角度，通过网络发送给本地端的串口服务器；S3，所述串口服务器通过多路串口发送给时序控制器，由时序控制器根据设置的移相度数转化为TTL电平，分别控制数控移相器进行移相。本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的一种多路全相位微波数控移相器控制系统及方法，以DDS为核心实现相位的高精度的调节，性能稳定，它采用了全数字结构，具有精确的频率分辨率、快速频率转换时间和低相位噪声等突出优点，为相控阵雷达技术的后续发展提供了有效的技术途径。在高频范围实现了0~360º大范围的移相，采用“串口服务器+时序控制器”的方式设计多路移相器的控制系统，简化外部线缆连接，提高系统的可靠性，有效解决在移相器在在180°（反向）之后相位精度变小，存在非线性变化的问题，保证移相精度小于2.5º，将数控移相技术引入相控阵雷达系统中，以其为核心组成全数字的T/R模块代替原来由移相器、不等功率分配器、微波衰减器等构成的模拟T/R模块,既可以方便地产生各种雷达波形如线性与非线性调频脉冲压缩波形、二相及多相编码脉冲压缩波形和相参脉冲串波形等,又可以快捷地控制波形捷变和宽带频率捷变，更可以灵活对天线阵列进行相位和幅度加权,简化雷达系统结构、缩小雷达整机体积。附图说明下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图1是本专利技术多路全相位微波数控移相器控制系统结构图。具体实施方式为了清楚了解本专利技术的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本专利技术实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。数控移相器主要以DDS为核心实现相位的高精度的调节，不易产生温漂，性能稳定，它采用了全数字结构，具有精确的频率分辨率、快速频率转换时间和低相位噪声等突出优点，为相控阵雷达技术的后续发展提供了有效的技术途径。将数控移相技术引入相控阵雷达系统中，以其为核心组成全数字的T/R模块代替原来由移相器、不等功率分配器、微波衰减器等构成的模拟T/R模块,既可以方便地产生各种雷达波形如线性与非线性调频脉冲压缩波形、二相及多相编码脉冲压缩波形和相参脉冲串波形等,又可以快捷地控制波形捷变和宽带频率捷变，更可以灵活对天线阵列进行相位和幅度加权,简化雷达系统结构、缩小雷达整机体积。本专利技术一种多路全相位微波数控移相器控制系统及方法，所述控制系统包括远程端和本地端，系统结构如图1：所述远程端包括依次连接的控制软件、计算机和光纤收发器A，所述本地端包括依次连接的光纤服务器B、串口服务器、时序控制器和数控移相器，所述光纤收发器A与所述光纤服务器B互相电连接，所述控制系统在高频范围实现0~360º大范围的移相所述控制系统的移相精度小于2.5º，所述控制系统采用多路的8位高精度数控移相器移相进行移相，所述光纤收发器A或者光纤收发器B为光纤交换机或光交换模块。所述多路全相位微波数控移相器控制系统在高频范围实现0~360º大范围的移相，移相精度小于2.5º，采用多路的8位高精度数控移相器进行移相。通过计算机控制输出D0位到D7位的8位二进制的数字组合形成需要移相的角度，数字控制信号输入到D/A，并经过变换后形成2路正交信号，作为射频矢量调制器的调制信号，从而完成数字控制信号所确定的相移，实现数控移相器的可控移相功能。由此可见，通过改变输入的数字控制信号，即可利用数控移相器实现0~360º全相位的移相功能。所述多路全相位微波数控移相器控制系统采用“串口服务器+时序控制器”的方式设计多路移相器的控制系统，简化外部线缆连接，提高系统的可靠性。由于本地端的现场设备存在较强的辐射干扰，为了避免干强辐射对控制系统的影响，因此网络采用单模光纤介质传输；多路数控移相器通过串口与外部通信，每一个移相器都对应一个串口，如果采用常规设计，串口与外部线缆较多，因此，在实现上采用串口服务器的形式，串口服务器正是通过这类串口与多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理，把来自互联网的TCP/IP协议的数据包，解析为串口数据流发送到各时序控制器，通过一路网络输出控制多路串口，这样外部的接口线只有一对光纤网线，大大简化了布线，尤其是在十多路的串口控制中，只需要一对光纤网络进出连接即可完成。这种布线方式显得更为简便。同时由于省去了许多中间的转换环节，能极大的提高通信的可靠性。所述多路全相位微波数控移相器控制系统通过软件设计查表的方法，事先通过调试，将经验值写入软件中，在180°之后可以直接使用经验值。有效解决在移相器在在180°（反向）之后相位精度变小，存在非线性变化的问题，保证移相精度小于2.5º。在高频段满足了相移的线性变化，可实现全方位的精确移相。所述多路全相位微波数控移相器控制系统具有以下控制方法：8位多路移相器控制系统的设计采用分布式控制体系结构，由远程端的上位计算机通过光纤收发器（或光纤交换机）与本地端的光纤收发器（或光纤交换机）互联，由上位计算机通过控制软件设置需要移相的角度，通过网络发送给本地端的串口服务器，再由串口服务器通过多路串口发送给时序控制器，由时序控制器根据设置的移相度数转化为TTL电平，分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路全相位微波数控移相器控制系统,其特征在于，所述控制系统包括远程端和本地端，所述远程端包括依次连接的控制软件、计算机和光纤收发器A，所述本地端包括依次连接的光纤收发器B、串口服务器、时序控制器和数控移相器，所述光纤收发器A与所述光纤收发器B互相配对使用，收发光纤信号。

【技术特征摘要】
1.一种多路全相位微波数控移相器控制系统,其特征在于，所述控制系统包括远程端和本地端，所述远程端包括依次连接的控制软件、计算机和光纤收发器A，所述本地端包括依次连接的光纤收发器B、串口服务器、时序控制器和数控移相器，所述光纤收发器A与所述光纤收发器B互相配对使用，收发光纤信号。2.根据权利要求1所述的多路全相位微波数控移相器控制系统，其特征在于，所述控制系统在高频范围实现0~360º大范围的移相。3.根据权利要求1所述的多路全相位微波数控移相器控制系统，其特征在于，所述控制系统的移相精度小于2.5º。4.根据权利要求1所述的多路全相位微波数控移相器控制系统，其特征在于，所述控制系统采用多路的8...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓红艳，孟凡宝，胡进光，刘志强，彭文，黄华，戈弋，朱军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院应用电子学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51