CN102818957A - 相控阵天线故障检测系统及检测方法 - Google Patents

相控阵天线故障检测系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种相控阵天线故障检测系统，其特征在于：包括设置在天线单元或TR组件中用于对天线单元或TR组件进行实时监测的功率检测模块，用于将功率检测模块发出的信号转化为模拟电压信号的电压转换模块，用于将电压转换模块发出的信号进行放大的放大模块，用于将放大模块输出的信号转化为数字信号的模数转换模块，和用于处理模数转换模块发出的信号的控制模块。该系统实现了对相控阵天线的实时监控，并能及时准确定位故障天线单元，使用方便，大大节省了人力和时间。

Description

相控阵天线故障检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及雷达及测控领域，具体涉及一种相控阵天线故障检测系统及检测方法。 
背景技术
目前，雷达及测控领域中相控阵天线被广泛应用；相控阵天线通常由许多天线单元组成，当个别天线单元出现故障时很难在短期内找出故障点，还不能对整个相控阵天线进行实时监测控制；而且在使用过程中，经常因为一些特殊原因造成相控阵天线系统的传输支路不能良好地传输信号，而操作人员不能及时发现故障点，只能被动地监测后才能逐步定点发现故障；目前，还没有相关技术能对整个相控阵天线运行进行实时监测控制并对故障点进行定位，因此，给相控阵天线的应用带来很大的不便。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对于现有技术的不足，提供一种相控阵天线故障检测系统，该系统实现了对相控阵天线的实时监控，并能及时准确定位故障天线单元，使用方便，大大节省了人力和时间。 
本发明要解决的另一个技术问题是提供了一种采用上述相控阵天线故障检测系统对相控阵天线进行故障检测的方法。 
为了达到上述发明目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种相控阵天线故障检测系统，其特征在于：包括设置在天线单元或TR组件中用于对天线单元或TR组件进行实时监测的功率检测模块，用于将功率检测模块发出的信号转化为模拟电压信号的电压转换模块，用于将电压转换模块发出的信号进行放大的放大模块，用于将放大模块输出的信号转化为数字信号的模数转换模块， 和用于处理模数转换模块发出的信号的控制模块； 
所述功率检测模块与电压转换模块连接，电压转换模块与放大模块连接，放大模块与模数转换模块连接，模数转换模块与控制模块相连接。 
还包括设置在相控阵天线与电压转换模块之间并用于滤除干扰信号的滤波器。 
所述功率检测模块通过电缆与电压转换模块连接。 
所述电压转换模块为射频功率电压转换器，放大模块为运算放大器，模数转换模块为模数转换器，控制模块为嵌入式系统。 
本发明采用的另一个技术方案是：提供一种相控阵天线故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤： 
（1）设置在天线单元或TR组件中的功率检测模块实时监测天线单元或TR组件接收到的信号，并将信号传输至电压转换模块，电压转换模块将该信号转换为模拟电压信号后再传输至放大模块； 
（2）模拟电压信号经放大模块放大后，再传输至模数转换模块，模数转换模块将该信号转换为数字信号，再传输至控制模块； 
（3）控制模块将数字信号还原为表征信号强弱的分贝值，再与设定值进行比较，当低于设定值时，控制模块发出报警信号，实现对相控阵天线的实时监测及对故障天线单元的定位。 
综上所述，本发明提供的相控阵天线故障检测系统设置功率检测模块、电压转换模块、放大模块、模数转换模块和控制模块；其中，功率检测模块实时监测天线单元或TR组件接收到的信号，并将该信号经转换、放大后传输至控制模块进行处理，控制模块发出报警信号，从而实现对故障天线单元的准确定位；本发明的相控阵天线故障检测系统及检测方法解决了对相控阵天线进行实时监 控和准确定位故障天线单元的问题，能够对相控阵天线的工作状态及时了解，并在出现故障时及时定位故障天线单元，使用方便，大大节省了人力和时间。 
附图说明
图1为本发明-实施例1的系统框图。 
图2为本发明-实施例2的系统框图。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细地描述： 
实施例1 
参见图1，本发明提供的相控阵天线故障检测系统包括功率检测模块、射频功率电压转换器、运算放大器、模数转换器和嵌入式系统。其中，功率检测模块安装于天线单元的后端，用于对天线单元进行实时监测；射频功率电压转换器用于将功率检测模块发出的信号转化为模拟电压信号；运算放大器用于将射频功率电压转换器发出的信号进行放大；模数转换器用于将运算放大器输出的信号转化为数字信号；嵌入式系统用于处理模数转换器发出的信号并发出报警信号。 
根据上述对各设备用途的描述可知，上述各设备的连接关系如下：功率检测模块通过电缆与射频功率电压转换器连接，射频功率电压转换器与运算放大器相连接，运算放大器与模数转换器相连接，模数转换器与嵌入式系统相连接。 
假设将上述相控阵天线故障检测系统应用于相控阵天线的故障检测中，下面对其使用过程进行详细描述。 
首先，设置在天线单元后端的功率检测模块实时监测天线单元接收到的信号，并将信号传输至射频功率电压转换器，射频功率电压转换器将该信号转换为模拟电压信号后再传输至运算放大器；模拟电压信号经运算放大器放大后， 再传输至模数转换器，模数转换器将该信号转换为数字信号，再传输至嵌入式系统；嵌入式系统将数字信号还原为表征信号强弱的分贝值，再与设定值进行比较，当发现检测的信号低于设定的分贝值时，嵌入式系统发出报警信号，实现对相控阵天线的实时监测及对故障天线单元的定位。 
实施例2 
参见图2，本发明提供的相控阵天线故障检测系统与实施例1的区别在于，本实施例的功率检测模块安装于TR组件的后端；本实施例还包括滤波器，滤波器设置在相控阵天线与射频功率电压转换器之间以应用于电磁环境复杂的场合来滤除干扰信号；除此之外，采用本实施例的检测系统的检测过程与实施例1中所述的过程相同，在此不再赘述。 
虽然结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但并非是对本专利保护范围的限定。在权利要求书所限定的范围内，本领域的技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改或调整仍受本专利的保护。 

Claims (5)

1.一种相控阵天线故障检测系统，其特征在于：包括设置在天线单元或TR组件中用于对天线单元或TR组件进行实时监测的功率检测模块，用于将功率检测模块发出的信号转化为模拟电压信号的电压转换模块，用于将电压转换模块发出的信号进行放大的放大模块，用于将放大模块输出的信号转化为数字信号的模数转换模块，和用于处理模数转换模块发出的信号的控制模块；
所述功率检测模块与电压转换模块相连接，电压转换模块与放大模块相连接，放大模块与模数转换模块相连接，模数转换模块与控制模块相连接。
2.根据权利要求1所述的相控阵天线故障检测系统，其特征在于：还包括设置在相控阵天线与电压转换模块之间并用于滤除干扰信号的滤波器。
3.根据权利要求1或2所述的相控阵天线故障检测系统，其特征在于：所述功率检测模块通过电缆与电压转换模块连接。
4.根据权利要求3所述的相控阵天线故障检测系统，其特征在于：所述电压转换模块为射频功率电压转换器，放大模块为运算放大器，模数转换模块为模数转换器，控制模块为嵌入式系统。
5.一种相控阵天线故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）设置在天线单元或TR组件中的功率检测模块实时监测天线单元或TR组件接收到的信号，并将信号传输至电压转换模块，电压转换模块将该信号转换为模拟电压信号后再传输至放大模块；
（2）模拟电压信号经放大模块放大后，再传输至模数转换模块，模数转换模块将该信号转换为数字信号，再传输至控制模块；
（3）控制模块将数字信号还原为表征信号强弱的分贝值，再与设定值进行比较，当低于设定值时，控制模块发出报警信号，实现对相控阵天线的实时监测及对故障天线单元的定位。
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Denomination of invention: Phased-array antenna fault detection system and detection method

Effective date of registration: 20171215

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Pledgor: Chengdu Goldenway Electronic Co., Ltd.

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