本发明专利技术涉及微波着陆地面设备天线模拟器，电路由FPGA、衰减器、合路器、检波器、A/D采样电路、内场角度控制电路、外场角度控制电路、第一D/A转换电路、第二D/A转换电路、总线控制器、移相器1、移相器2、移相器3和移相器4连接构成； 天线模拟器中的FPGA通过编程数据，产生方位仰角选择、时序控制、内场角度波形数据、外场角度波形数据、同步信号产生、失效移相器信号电路功能；微波着陆地面设备主机产生的方位同步信号送至FPGA后，在延时82us后，由FPGA产生模拟仰角同步反馈信号，再送至微波着陆地面设备主机；本发明专利技术用于对微波着陆地面设备主机进行全面的功能测试，应用于研发生产的测试，功能完善，效果良好，故障率低，填补国内空白。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及微波着陆地面设备天线模拟器，电路由FPGA、衰减器、合路器、检波器、A/D采样电路、内场角度控制电路、外场角度控制电路、第一D/A转换电路、第二D/A转换电路、总线控制器、移相器1、移相器2、移相器3和移相器4连接构成；?天线模拟器中的FPGA通过编程数据，产生方位仰角选择、时序控制、内场角度波形数据、外场角度波形数据、同步信号产生、失效移相器信号电路功能；微波着陆地面设备主机产生的方位同步信号送至FPGA后，在延时82us后，由FPGA产生模拟仰角同步反馈信号，再送至微波着陆地面设备主机；本专利技术用于对微波着陆地面设备主机进行全面的功能测试，应用于研发生产的测试，功能完善，效果良好，故障率低，填补国内空白。【专利说明】微波着陆地面设备天线模拟器
本专利技术涉及航空电子
，特别涉及一种微波着陆地面设备天线模拟器。
技术介绍
微波着陆系统是用于飞机精密进场着陆的大型导航系统，已在部分发达国家的军、民航使用，近几年我军微波着陆系统得到迅速发展，成为保障航空兵部队主战飞机作战和训练的主要装备。微波着陆系统(MLS)，工作在微波波段，采用时间基准波束扫描技术。其基本工作原理是:MLS地面设备按照严格的时序产生所需要的各种“空间信号”，为空中要求着陆的飞机提供角度引导和数据信息，机载设备接受来自地面设备发射的信号，经过处理获得飞机相对于跑道的位置信息(方位角、仰角等)，配合精密测距器，飞机获得相对于机场的三维坐标，飞行员根据飞机仪表的指示，自主地操作飞机安全降落，也可以送到飞机的自动驾驶仪，操纵飞机实现自动进近和自动着陆。目前我厂正在生产微波着陆地面设备，在主机进行调试和维修时必须在室外天线测试场地上，连接扫描天线、数据天线和外场天线，才能完整反映设备运行状态，进行调试和维修。这样大大增加测试工作量和测试时间。因此，为了改变现有技术的不足，需要研制微波着陆地面设备天线模拟器，使主机进行调试和维修过程在保证效果的前提下，减少测试工作量和测试时间。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种微波着陆地面设备天线模拟器的设计方案，通过电路结构的创新设计，结合电路控制数据处理流程，实现完整地模拟微波着陆地面设备各类天线所反馈的各种信号，使装置功能接口完备，测角精度< 0.02°，完全替代天线进行微波着陆地面设备主机测试。本专利技术是通过这样的技术方案实现的:微波着陆地面设备天线模拟器，其特征在于，其电路由FPGA、衰减器、合路器、检波器、A/D采样电路、内场角度控制电路、外场角度控制电路、第一 D/A转换电路、第二 D/A转换电路、总线控制器、移相器1、移相器2、移相器3和移相器4连接构成；天线模拟器中的FPGA通过编程数据，产生方位仰角选择、时序控制、内场角度波形数据、外场角度波形数据、同步信号产生、失效移相器信号电路功能；来自于微波着陆地面设备主机产生的发射机控制信号，控制微波着陆地面设备的功率放大器产生射频信号，通过微波着陆地面设备天线开关，经射频电缆直接连接至微波着陆地面设备天线模拟器内部的衰减器，衰减器对由天线开关输入的多路射频信号进行衰减处理，获得适当幅度的射频信号；该多路射频信号再进入合路器将多路射频信号混合后，再经检波器检波，检波产生的视频信号，再进入A/D采样电路，A/D采样电路进行A/D转换，A/D转换为数字信号送入FPGA的I/o端口，用于控制第一 D/A转换电路外场角度信号和第二 D/A转换电路内场角度信号的输出幅度；微波着陆地面设备主机产生的移相器控制信号经过总线控制器后，送至各个移相器，FPGA对各个移相器工作情况进行检测，并将失效的移相器数量上报微波着陆地面设备主机；FPGA将微波着陆地面设备主机产生的发射机控制信号、天线控制信号严格按照其时序关系模拟产生内场角度信号和外场角度信号，经第一 D/A转换电路、第二 D/A转换电路进行DA转换后送至微波着陆地面设备主机监测器进行检测；天线模拟器中的内场角度控制信号连接到FPGA的I/O端口；内场角度控制信号用于控制内场角度信号产生的角度值。天线模拟器中的外场角度控制信号连接到FPGA的I/O端口 ；外场角度控制信号用于控制外场角度信号产生的角度值。微波着陆地面设备主机产生的方位同步信号送至FPGA后，在延时82us后，由FPGA产生模拟仰角同步反馈信号，送至微波着陆地面设备主机；用于模拟微波着陆地面设备方位主机与仰角主机之间的同步控制功能。本专利技术的有益效果是:微波着陆地面设备天线模拟器应用于研发生产中对本公司生产的微波着陆地面设备主机的测试中而且经过应用试验，功能完善，效果良好，故障率低，填补国内空白。【专利附图】【附图说明】图1、微波着陆(MLS)系统工作原理框图；图2、微波着陆地面设备天线模拟器原理框图；图3、D/A转换及滤波放大原理框图；图4、控制数据处理流程图。【具体实施方式】为了更清楚的理解本专利技术，结合附图和实施例详细描述本专利技术:如图1至图4所示，微波着陆地面设备天线模拟器，其电路由FPGA、衰减器、合路器、检波器、A/D采样电路、内场角度控制电路、外场角度控制电路、第一 D/A转换电路、第二 D/A转换电路、总线控制器、移相器1、移相器2、移相器3和移相器4连接构成；天线模拟器中的FPGA通过编程数据，产生方位仰角选择、时序控制、内场角度波形数据、外场角度波形数据、同步信号产生、失效移相器信号电路功能；来自于微波着陆地面设备主机产生的发射机控制信号，控制微波着陆地面设备功率放大器产生射频信号，通过微波着陆地面设备天线开关，经射频电缆直接连接至微波着陆地面设备天线模拟器内部的衰减器，衰减器对由天线开关输入的多路射频信号进行衰减处理，获得适当幅度的射频信号；该多路射频信号再进入合路器将多路射频信号混合后，再经检波器检波，检波产生的视频信号，再进入A/D采样电路，A/D采样电路进行A/D转换，A/D转换为数字信号送入FPGA的I/O端口，用于控制第一 D/A转换电路外场角度信号和第二 D/A转换电路内场角度信号的输出幅度；微波着陆地面设备主机产生的移相器控制信号经过总线控制器后，送至各个移相器，FPGA对各个移相器工作情况进行检测，并将失效的移相器数量上报微波着陆地面设备主机；FPGA将微波着陆地面设备主机产生的发射机控制信号、天线控制信号严格按照其时序关系模拟产生内场角度信号和外场角度信号，经第一 D/A转换电路、第二 D/A转换电路进行DA转换后送至微波着陆地面设备主机监测器进行检测；天线模拟器中的内场角度控制信号连接到FPGA的I/O端口；内场角度控制信号用于控制内场角度信号产生的角度值。天线模拟器中的外场角度控制信号连接到FPGA的I/O端口 ；外场角度控制信号用于控制外场角度信号产生的角度值。微波着陆地面设备主机产生的方位同步信号送至FPGA后，在延时82us后，由FPGA产生模拟仰角同步反馈信号，送至微波着陆地面设备主机；用于模拟微波着陆地面设备方位主机与仰角主机之间的同步控制功能。微波着陆地面设备天线模拟器，模拟器产生的内场角度信号和外场角度信号，其角度在-42°?+42°范围内可调，调整最小单位0.01°，速率:39Hz/s，其产生的模拟信号的角精度<本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微波着陆地面设备天线模拟器，其特征在于，其电路由FPGA、衰减器、合路器、检波器、A/D采样电路、内场角度控制电路、外场角度控制电路、第一D/A转换电路、第二D/A转换电路、总线控制器、移相器1、移相器2、移相器3和移相器4连接构成； 天线模拟器中的FPGA通过编程数据，产生方位仰角选择、时序控制、内场角度波形数据、外场角度波形数据、同步信号产生、失效移相器信号电路功能；来自于微波着陆地面设备主机产生的发射机控制信号，控制微波着陆地面设备功率放大器产生射频信号，通过微波着陆地面设备天线开关，经射频电缆直接连接至微波着陆地面设备天线模拟器内部的衰减器，衰减器对由天线开关输入的多路射频信号进行衰减处理，获得适当幅度的射频信号；该多路射频信号再进入合路器将多路射频信号混合后，再经检波器检波，检波产生的视频信号，再进入A/D采样电路，A/D采样电路进行A/D转换，A/D转换为数字信号送入FPGA的 I/O端口，用于控制第一D/A转换电路外场角度信号和第二D/A转换电路内场角度信号的输出幅度； 微波着陆地面设备主机产生的移相器控制信号经过总线控制器后，送至各个移相器，FPGA对各个移相器工作情况进行检测，并将失效的移相器数量上报微波着陆地面设备主机； FPGA将微波着陆地面设备主机产生的发射机控制信号、天线控制信号严格按照其时序关系模拟产生内场角度信号和外场角度信号，经第一D/A转换电路、第二D/A转换电路进行DA转换后送至微波着陆地面设备主机监测器进行检测； 天线模拟器中的内场角度控制信号连接到FPGA 的I/O 端口；内场角度控制信号用于控制内场角度信号产生的角度值；天线模拟器中的外场角度控制信号连接到FPGA 的I/O 端口；外场角度控制信号用于控制外场角度信号产生的角度值 ；微波着陆地面设备主机产生的方位同步信号送至FPGA后，在延时82us后，由FPGA产生模拟仰角同步反馈信号，送至微波着陆地面设备主机；用于模拟微波着陆地面设备方位主机与仰角主机之间的同步控制功能。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高文晶，宋浩，黄伟，孟祥鹏，段敬红，
申请(专利权)人：天津七六四通信导航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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