CN104535862A - 一种用于混频器自检的故障检测电路及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于混频器自检的故障检测电路及检测方法，包括信号转换及整流模块、电流检测模块及比较运算模块；连接关系为：信号转换及整流模块的输入端与混频器中二极管的正向相连，其输出端分别与电流检测模块和比较运算模块相连；信号转换及整流模块用于将输入的信号转换为直流信号；电流检测模块用于检测直流信号的大小；比较运算模块用于对直流信号大小和有无进行判断。本发明通过将混频器中的混频器二极管引入到电路，实现了混频器中高频信号的整流，故障检测电路中的电流检测模块和比较运算模块对整流后的信号进行大小检测和运算处理后，便可以判断出混频器目前的健康状况以及故障状态。

Description

一种用于混频器自检的故障检测电路及检测方法

技术领域

本发明属于控制测量技术领域，特别涉及一种用于混频器自检的故障检测电路及检测方法。

背景技术

随着现代雷达、电子对抗、测控通信等电子系统的飞速发展，作为通信电路中的核心部件，混频器的作用显得尤为重要，目前，国内国外研制的大多数混频器均没有相应的检查电路，即没有自检功能，这就导致了由于混频器损坏引起的系统故障很难进行定位和排查，极大的影响了设备维护时间，为了缩减设备维护时间，更快更准的进行系统故障定位，设计一种用于混频器自检的故障检测电路则十分必要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题就是对一类单管混频器进行故障检测和定位，提供一种在现有混频器的基础上，实现对混频器的故障进行检测的故障检测电路及检测方法。

实现本发明的技术方案如下：

一种用于混频器自检的故障检测电路，包括信号转换及整流模块、电流检测模块及比较运算模块；连接关系为：信号转换及整流模块的输入端与混频器中二极管的正向相连，其输出端分别与电流检测模块和比较运算模块相连；

信号转换及整流模块用于将输入的信号转换为直流信号；

电流检测模块用于检测直流信号的大小；

比较运算模块用于对直流信号大小和有无进行判断。

进一步地，本发明所述比较运算模块还包括阈值设置电路，所述阈值设置电路用于设置比较判断模块进行判断的基准阈值。

一种用于混频器自检的故障检测方法，具体步骤为：

步骤一、设置故障检测电路：

所述故障检测电路包括信号转换及整流模块、电流检测模块及比较运算模块；其中，信号转换及整流模块上设有信号输入端，信号转换及整流模块上的信号输出端分别与电流检测模块和比较运算模块相连；

信号转换及整流模块用于将输入的混频信号转换为直流信号；

电流检测模块用于检测直流信号的大小；

比较运算模块包括阈值设置电路，根据阈值设置电路上设置的基准阈值对直流信号大小和有无进行判断；

步骤二、设置基准阈值：

从信号转换及整流模块的信号输入端输入正常的混频信号，然后按照从大到小或从小到大的顺序调整阈值设置电路中的阈值，当比较运算模块上接收的直流信号刚好大于当前阈值时，此时将当前的阈值确定为基准阈值，同时设定当判断的情况为大于基准阈值时，逻辑判断输出为1，当判断的结果为小于基准阈值时，逻辑判断输出为0；

步骤三、使信号转换及整流模块的信号输入端与混频器中二极管的正向相连，混频器输出的信号经信号转换及整流模块转换成直流后，由电流检测模块检测直流信号的大小，由比较运算模块对直流信号大小和有无进行判断，并输出判断结果；

步骤四，根据电流检测模块所检测的直流信号的大小和比较运算模块的输出，判断出混频器的故障情况。

有益效果

本发明中的故障检测不采用任何高频器件进行信号转化或检测，仅通过将混频器中的混频器二极管引入到电路，使二极管作为检测电路的一部分，利用二极管正向导通，反向截止的特性，实现了混频器中高频信号的整流，故障检测电路中的电流检测模块和比较运算模块对整流后的信号进行大小检测和运算处理后，便可以判断出混频器目前的健康状况以及故障状态。采用该方法可在现有单管混频器基础上极大地提高检测效率并降低检测成本。

附图说明

图1为本发明用于混频器自检的故障检测电路的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明进行详细说明。

本发明的具体实现原理如图1所示：

本发明一种用于混频器自检的故障检测电路，主要由信号转换及整流模块、电流检测模块和比较运算模块三部分组成，其中比较运算模块含阈值设置电路。信号转换及整流模块将混频二极管引入到电路，主要负责将输入的信号转换为直流信号，电流检测模块主要负责检测直流信号的大小，比较运算模块主要负责对转换后的直流信号大小和有无进行判断，其中的阈值设置电路可以对基准阈值进行设定。

一种用于混频器自检的故障检测方法，具体步骤为：

步骤一、设置故障检测电路：

所述故障检测电路包括信号转换及整流模块、电流检测模块及比较运算模块；其中，信号转换及整流模块上设有信号输入端，信号转换及整流模块上的信号输出端分别与电流检测模块和比较运算模块相连；

信号转换及整流模块用于将输入的混频信号转换为直流信号；

电流检测模块用于检测直流信号的大小；

比较运算模块包括阈值设置电路，根据阈值设置电路上设置的基准阈值对直流信号大小和有无进行判断；

步骤二、设置基准阈值：

从信号转换及整流模块的信号输入端输入正常的混频信号，然后按照从大到小或从小到大的顺序调整阈值设置电路中的阈值，当比较运算模块上接收的直流信号大于当前阈值时，此时将当前阈值的确定为基准阈值，同时设定当判断的情况为大于基准阈值时，逻辑判断输出为1，当判断的结果为小于基准阈值时，逻辑判断输出为0；

步骤三、使信号转换及整流模块的信号输入端与混频器中二极管的正向相连，混频器输出的信号经信号转换及整流模块转换成直流后，由电流检测模块检测直流信号的大小，由比较运算模块对直流信号大小和有无进行判断，并输出判断结果；

步骤四，根据电流检测模块所检测的直流信号的大小和比较运算模块的输出，判断出混频器的故障情况。

本发明能够实现对混频器中的三个关键部件和两个主要信号，即混频二极管、本振滤波器、射频滤波器、射频信号和本振信号进行故障检测和定位，其中射频信号和本振信号为输入混频器的两个信号。

故障检测电路的具体检测过程如下：

(1)正常工作情况：混频二极管、本振滤波器、射频滤波器、射频信号和本振信号均正常；

这种情况下，混频信号是正常信号，能正常输入到故障检测电路，信号转换及整流模块将混频信号转化为直流信号，送入到电流检测模块和比较运算模块，电流检测模块根据直流信号大小进行量化检测，据此可以判断信号和器件是否正常，同时直流信号送入到比较运算模块，通过阈值设置电路设定比较基准，从而对当前信号是否正常做出判断，在正常工作的情况下，判断输出为“1”。

(2)故障工作情况：混频二极管故障、射频滤波器故障、本振滤波器或本振信号故障均为故障工作情况；

a.混频二极管故障

当混频二极管断路时，信号转换及整流模块基本没有直流输出，此时电流检测模块检测到的信号几乎没有，同时在阈值设置电路设置合适的情况下，比较运算模块的逻辑判断输出为“0”；

当混频二极管短路时，信号转换及整流模块仍没有直流输出，此时电流检测模块依靠静态电路检测到的信号很小，同时在阈值设置电路设置合适的情况下，比较运算模块的逻辑判断输出为“0”；

综合电流检测模块的检测结果和比较运算模块的判断结果，可以判断出二极管故障。

b.射频滤波器或射频信号故障

混频信号中只有本振信号，没有射频信号，因此信号转换及整流模块输出的直流信号比正常情况偏小，同时在阈值设置电路设置合适的情况下，保证比较运算模块的逻辑判断输出为“1”，综合电流检测模块的检测结果和比较运算模块的判断结果，可以判断出射频滤波器或射频信号故障。

c.本振滤波器或本振信号故障

混频信号中只有射频信号，没有本振信号，由于射频信号功率很小，因此信号转换及整流模块输出的直流信号比正常情况小很多，同时在阈值设置电路设置合适的情况下，保证比较运算模块的逻辑判断输出为“1”，综合电流检测模块的检测结果和比较运算模块的判断结果，可以判断出本振滤波器故障。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于混频器自检的故障检测电路，其特征在于，包括信号转换及整流模块、电流检测模块及比较运算模块；连接关系为：信号转换及整流模块的输入端与混频器中二极管的正向相连，其输出端分别与电流检测模块和比较运算模块相连；

信号转换及整流模块用于将输入的信号转换为直流信号；

电流检测模块用于检测直流信号的大小；

比较运算模块用于对直流信号大小和有无进行判断。

2.根据权利要求1所述用于混频器自检的故障检测电路，其特征在于，所述比较运算模块还包括阈值设置电路，所述阈值设置电路用于设置比较判断模块进行判断的基准阈值。

3.一种用于混频器自检的故障检测方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、设置故障检测电路：

所述故障检测电路包括信号转换及整流模块、电流检测模块及比较运算模块；其中，信号转换及整流模块上设有信号输入端，信号转换及整流模块上的信号输出端分别与电流检测模块和比较运算模块相连；

信号转换及整流模块用于将输入的混频信号转换为直流信号；

电流检测模块用于检测直流信号的大小；

比较运算模块包括阈值设置电路，根据阈值设置电路上设置的基准阈值对直流信号大小和有无进行判断；

步骤二、设置基准阈值：

从信号转换及整流模块的信号输入端输入正常的混频信号，然后按照从大到小或从小到大的顺序调整阈值设置电路中的阈值，当比较运算模块上接收的直流信号刚好大于当前阈值时，此时将当前的阈值确定为基准阈值，同时设定当判断的情况为大于基准阈值时，逻辑判断输出为1，当判断的结果为小于基准阈值时，逻辑判断输出为0；

步骤三、使信号转换及整流模块的信号输入端与混频器中二极管的正向相连，混频器输出的信号经信号转换及整流模块转换成直流后，由电流检测模块检测直流信号的大小，由比较运算模块对直流信号大小和有无进行判断，并输出判断结果；

步骤四，根据电流检测模块所检测的直流信号的大小和比较运算模块的输出，判断出混频器的故障情况。