一种高速波束控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速波束控制系统，包括FPGA处理器、无线通信模块、报警器、电源以及至少两个多波束控制电路；多波束控制电路包括高速比较器、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关以及多波束天线铁氧体开关。该高速波束控制系统采用FPGA处理器的PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连，从而通过一个输出端控制多波束天线铁氧体开关的方向切换，控制方便快捷，且具有较好的高速性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制系统，尤其是一种用于多波束高速控制的系统。
技术介绍
目前，多波束天线是能产生多个锐波束的天线。这些锐波束（称为元波束）可以合成一个或几个成形波束，以覆盖特定的空域。多波束天线的特点为：元波束窄而且增益高，若用多个发射机同时向各波束馈电，可获得较远的作用距离；合成波束能覆盖特定形状的空域；能以组合馈源方式实现低旁瓣。多波束天线不但用于雷达系统，从60 年代中后期以来已在卫星通信和电子对抗等
获得应用，成为改进卫星通信系统性能的一项关键性技术，也是现代电子对抗中分选大量目标的一种重要手段。现有的传统多波束天线波束控制实现比较复杂，一般需要使用功分器、移相器及控制电路来满足控制要求，且器件成本昂贵，难以维护。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种控制方便且结构简单的波束控制系统。技术方案：本专利技术所述的高速波束控制系统，包括FPGA处理器、无线通信模块、报警器、电源以及至少两个多波束控制电路；多波束控制电路包括高速比较器、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关以及多波束天线铁氧体开关；电源分别为FPGA处理器、高速比较器、无线通信模块以及报警器供电；FPGA处理器的一路PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连；第一电子开关与第四电子开关的控制端输入高电平时开关闭合，第二电子开关和第三电子开关的控制端输入低电平时开关闭合；第一电子开关和第二电子开关的一侧接线端均连接至电源正极；第三电子开关和第四电子开关的一侧接线端均接地；第一电子开关和第三电子开关的另一侧接线端连接至多波束天线铁氧体开关的一侧接线端；第二电子开关和第四电子开关的另一侧接线端连接至多波束天线铁氧体开关的另一侧接线端；多波束天线铁氧体开关的一侧接线端还与高速比较器的比较输入端相连；高速比较器的输出端与FPGA处理器的信号输入端相连；FPGA处理器的信号输出端与报警器相连。采用FPGA处理器的一路PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连，从而通过一个输出端控制多波束天线铁氧体开关的方向切换，控制方便快捷，且具有较好的高速性能；采用高速比较器实时采集电压状态，从而使FPGA处理器获知多波束天线铁氧体开关的工作状态，若FPGA处理器接收的高低电平周期与输出的PWM波的周期误差较大，则判断为出现故障，控制报警器进报警，提醒维护人员进行检修；采用无线通信模块能够方便实现远程通信控制，从而根据需要设定PWM波的占空比或周期。作为本专利技术的进一步限定方案，高速比较器的参考电压为二分之一个电源电压。采用将高速比较器的参考电压设置为二分之一个电源电压能够平衡高压和低压比较，防止出现误判。作为本专利技术的进一步限定方案，第一电子开关和第四电子开关为N型MOS管；第二电子开关和第三电子开关为P型MOS管。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：（1）采用FPGA处理器的一路PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连，从而通过一个输出端控制多波束天线铁氧体开关的方向切换，控制方便快捷，且具有较好的高速性能；（2）采用高速比较器实时采集电压状态，从而使FPGA处理器获知多波束天线铁氧体开关的工作状态，若FPGA处理器接收的高低电平周期与输出的PWM波的周期误差较大，则判断为出现故障，控制报警器进报警，提醒维护人员进行检修；（3）采用无线通信模块能够方便实现远程通信控制，从而根据需要设定PWM波的占空比或周期。附图说明图1为本专利技术的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：如图1所示，本专利技术的高速波束控制系统包括：FPGA处理器、无线通信模块、报警器、电源以及至少两个多波束控制电路。其中，多波束控制电路包括高速比较器、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关以及多波束天线铁氧体开关；电源分别为FPGA处理器、高速比较器、无线通信模块以及报警器供电；FPGA处理器的一路PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连；第一电子开关与第四电子开关的控制端输入高电平时开关闭合，第二电子开关和第三电子开关的控制端输入低电平时开关闭合；第一电子开关和第二电子开关的一侧接线端均连接至电源正极；第三电子开关和第四电子开关的一侧接线端均接地；第一电子开关和第三电子开关的另一侧接线端连接至多波束天线铁氧体开关的一侧接线端；第二电子开关和第四电子开关的另一侧接线端连接至多波束天线铁氧体开关的另一侧接线端；多波束天线铁氧体开关的一侧接线端还与高速比较器的比较输入端相连；高速比较器的输出端与FPGA处理器的信号输入端相连；FPGA处理器的信号输出端与报警器相连；高速比较器的参考电压为二分之一个电源电压；第一电子开关和第四电子开关为N型MOS管；第二电子开关和第三电子开关为P型MOS管。本专利技术的高速波束控制系统在工作时，FPGA处理器的PWM波输出端一定占空比的PWM波形，当处于高电平时，第一电子开关和第四电子开关导通，第二电子开关和第三电子开关截止，激励电流就从电源正极经第一电子开关，从左到右穿过多波束天线铁氧体开关，从而激励多波束天线铁氧体开关按顺时针的方向进行切换，然后再经过第四电子开关回到电源负极。当处于低电平时，第二电子开关和第三电子开关导通，第一电子开关和第四电子开关截止，激励电流就从电源正极经第二电子开关，从右到左穿过多波束天线铁氧体开关，从而激励多波束天线铁氧体开关按逆时针的方向进行切换，然后再经第三电子开关回到电源负极。高速比较器根据输入的电压高低输出高低电平，若FPGA处理器接收的高低电平周期与输出的PWM波的周期误差较大，则判断为出现故障，控制报警器进报警，提醒维护人员进行检修。无线通信模块能够方便实现远程通信控制，从而方便远程监控人员根据需要设定PWM波的占空比或周期，从而改变多波束天线铁氧体开关切换状态。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本专利技术，但其不得解释为对本专利技术自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本专利技术的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速波束控制系统，其特征在于：包括FPGA处理器、无线通信模块、报警器、电源以及至少两个多波束控制电路；多波束控制电路包括高速比较器、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关以及多波束天线铁氧体开关；电源分别为FPGA处理器、高速比较器、无线通信模块以及报警器供电；FPGA处理器的一路PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连；第一电子开关与第四电子开关的控制端输入高电平时开关闭合，第二电子开关和第三电子开关的控制端输入低电平时开关闭合；第一电子开关和第二电子开关的一侧接线端均连接至电源正极；第三电子开关和第四电子开关的一侧接线端均接地；第一电子开关和第三电子开关的另一侧接线端连接至多波束天线铁氧体开关的一侧接线端；第二电子开关和第四电子开关的另一侧接线端连接至多波束天线铁氧体开关的另一侧接线端；多波束天线铁氧体开关的一侧接线端还与高速比较器的比较输入端相连；高速比较器的输出端与FPGA处理器的信号输入端相连；FPGA处理器的信号输出端与报警器相连。

【技术特征摘要】
1.一种高速波束控制系统，其特征在于：包括FPGA处理器、无线通信模块、报警器、电源以及至少两个多波束控制电路；多波束控制电路包括高速比较器、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关以及多波束天线铁氧体开关；电源分别为FPGA处理器、高速比较器、无线通信模块以及报警器供电；FPGA处理器的一路PWM波输出端同时与同一个多波束控制电路中的第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关以及第四电子开关的控制端相连；第一电子开关与第四电子开关的控制端输入高电平时开关闭合，第二电子开关和第三电子开关的控制端输入低电平时开关闭合；第一电子开关和第二电子开关的一侧接线端均连接至电源正极；第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦延军，张林，张春秋，
申请(专利权)人：江苏万邦微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32