CN106707863A - 基于avr单片机的tr模块的检测控制系统及其方法 - Google Patents

基于avr单片机的tr模块的检测控制系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统及其方法，该检测控制系统包括：上位机界面，用于接收并显示接收增益、衰减量值、移相值和发射功率值，用于输入操作指令的发出；USB通信模块，被配置成一端连接于上位机界面，另一端连接于控制检测单元，以进行信息交互；控制检测单元，由AVR单片机组成，在接收模式下，测量待测TR模块的接收增益、衰减量值和移相值；在发射模式下，测量待测TR模块的发射功率值；在一键模式下，完成测量待测TR模块的发射模式测量后，自动进行测量待测TR模块的接收模式测量。该检测控制系统可以快速、准备、简便的针对TR模块产品的性能进行检测，确定故障点。

Description

基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及微波混合集成电路领域，具体地，涉及基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统及其方法。
背景技术
有源相控阵雷达技术是当今雷达的主流技术。随着科技的不断发展，我们对其核心部件TR模块在电性能及可靠性等方面提出了更高的要求。TR模块是有源相控阵雷达的核心。在雷达系统中，每一个天线单元都有一个TR模块与之对应，因此一部雷达内有数千甚至上万个TR模块。因此，舰载和机载雷达系统对TR模块的维护性提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统，该检测控制系统可以快速、准备、简便的针对TR模块产品的性能进行检测，确定故障点，实现了故障的检测，通过本发明的基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，可以实现故障的检测和TR模块的控制。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统，该检测控制系统包括：
上位机界面，用于接收并显示接收增益、衰减量值和、移相值和发射功率值，用于的输入操作指令的发出；
USB通信模块，被配置成一端连接于所述上位机界面，另一端连接于控制检测单元，以进行信息交互；
控制检测单元：由AVR单片机组成。在接收模式下，测量待测TR模块的接收增益、衰减量值和移相值；在发射模式下，测量待测TR模块的发射功率值；在一键模式下，完成测量待测TR模块的发射模式测量后，自动进行测量待测TR模块的接收模式测量；
本发明还提供一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，该方法使用上述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统；
步骤1，通过上位机界面输入操作指令；
步骤2，根据所述操作指令控制本振模块产生四路3.1GHz-3.3GHz的频率信号；
步骤3，根据所述操作指令判断控制检测单元处于以下几种工作模式，
在接收模式下，对所述频率信号内各个频点的增益电压进行鉴相处理，每个频点之间有500MHz的间隔；设置所述TR模块的衰减值，并对衰减电压进行鉴相处理；设置TR模块的相位值，并对相位电压进行鉴相处理；将鉴相处理后的增益电压、衰减电压和相位电压换算成接收增益、衰减量值和移相值回所述上位机界面进行显示；
在发射模式下，对所述频率信号的各个频点的增益电压进行鉴相处理；脉冲产生模块产生脉宽70us，占空比为1％的脉冲波，再使用AD检测模块对此脉冲波进行鉴相处理；将鉴相处理后的增益电压和脉冲波换算成发射功率值返回所述上位机界面进行显示；
在一键模式下，将所述接收模式和所述发射模式串接在一起进行处理，并将增益电压、衰减电压、相位电压和脉冲波换算成接收增益、衰减量值、移相值和发射功率值返回到上位机界面进行显示。
优选地，该方法还包括：在步骤2之后并在步骤3之前，根据所述操作指令判断USB通信模块的呼处于开启状态或关断状态，在所述USB通信模块处于开启状态的情况下，执行步骤3；在所述USB通信模块处于关断状态的情况下，停止进行信息交互。
优选地，在步骤3中对所述频率信号内各个频点的接收增益进行鉴相处理的步骤包括：
对3.1GHz的接收增益、3.15GHz的接收增益、3.2GHz的接收增益、3.25GHz的接收增益和3.3GHz的接收增益进行鉴相处理。
优选地，在步骤3中，设置所述TR模块的衰减值，并对衰减电压进行鉴相处理的方法包括：
设置TR模块的衰减值，通过六位衰减数据线，分别让待测TR模块模块产生六位基态衰减(分别为0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB和16dB)的衰减量，并对衰减电压进行鉴相处理。
优选地，在步骤3中，设置TR模块的相位值，并对相位电压进行鉴相处理的方法包括：
设置所述TR模块的相位值，通过六位移相数据线，分别让待测TR模块模块产生六位基态移相(分别为5.625℃、11.25℃、22.5℃、45℃、90℃和180℃)的移相量，并对相位电压进行鉴相处理。
通过上述的实施方式，本发明的基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统及其方法具有各项检测指标稳定可靠、便携、造价相对低廉、维修简便等诸多优势，本发明可以快速、准备、简便的针对TR模块产品的性能进行检测，确定故障点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统，该检测控制系统包括：
上位机界面，用于接收并显示接收增益、衰减量值、移相值和发射功率值，用于的输入操作指令的发出；
USB通信模块，被配置成一端连接于所述上位机界面，另一端连接于控制检测单元，以进行信息交互；
控制检测单元，由AVR单片机组成。在接收模式下，测量待测TR模块的接收增益、衰减量值和移相值；在发射模式下，测量待测TR模块的发射功率值；在一键模式下，完成测量待测TR模块的发射模式测量后，自动进行测量待测TR模块的接收模式测量。
通过上述的实施方式，本发明的基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统及其方法具有各项检测指标稳定可靠、便携、造价相对低廉、维修简便等诸多优势，本发明可以快速、准备、简便的针对TR模块产品的性能进行检测，确定故障点。
本发明还提供一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，该方法使用上述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统；
步骤1，通过上位机界面输入操作指令；
步骤2，根据所述操作指令控制本振模块产生四路3.1GHz-3.3GHz的频率信号；
步骤3，根据所述操作指令判断控制检测单元处于以下几种工作模式，
在接收模式下，对所述频率信号内各个频点(500MHz间隔)的增益电压进行鉴相处理；设置所述TR模块的衰减值，并对衰减电压进行鉴相处理；设置TR模块的相位值，并对相位电压进行鉴相处理；将鉴相处理后的增益电压、衰减电压和相位电压换算成接收增益、衰减量值和移相值回所述上位机界面进行显示；
在发射模式下，对所述频率信号的各个频点的增益电压进行鉴相处理；脉冲产生模块产生脉宽70us，占空比为1％的脉冲波，再使用AD检测模块对此脉冲波进行鉴相处理；将鉴相处理后的增益电压和脉冲波换算成发射功率值返回所述上位机界面进行显示；
在一键模式下，将所述接收模式和所述发射模式串接在一起进行处理，并将增益电压、衰减电压、相位电压和脉冲波换算成接收增益、衰减量值、移相值和发射功率值返回到上位机界面进行显示。
该TR模块检测平台控制模块和传统的TR模块检测平台相比，具有各项检测指标稳定可靠、便携、造价相对低廉、维修简便等诸多优势。该TR模块检测平台控制模块可以在任何场合快速对疑似故障TR模块模块进行测试，并初步确定故障点；
在该种实施方式中，该方法还可以包括：在步骤2之后并在步骤3之前，根据所述操作指令判断USB通信模块的呼处于开启状态或关断状态，在所述USB通信模块处于开启状态的情况下，执行步骤3；在所述USB通信模块处于关断状态的情况下，停止进行信息交互。
在该种实施方式中，在步骤3中，对所述频率信号内各个频点(500MHz间隔)的接收增益进行鉴相处理的步骤包括：
对3.1GHz的接收增益、3.15GHz的接收增益、3.2GHz的接收增益、3.25GHz的接收增益和3.3GHz的接收增益进行鉴相处理。
在该种实施方式中，在步骤3中，设置所述TR模块的衰减值，并对衰减电压进行鉴相处理的方法包括：
设置TR模块的衰减值，通过六位衰减数据线，分别让待测TR模块模块产生六位基态衰减(分别为0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB和16dB)的衰减量，并对衰减电压进行鉴相处理。
在该种实施方式中，在步骤3中，设置TR模块的相位值，并对相位电压进行鉴相处理的方法包括：
设置所述TR模块的相位值，通过六位移相数据线，分别让待测TR模块模块产生六位基态移相(分别为5.625℃、11.25℃、22.5℃、45℃、90℃和180℃)的移相量。
在本发明的实施例中，为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
控制指令通过USB端口，控制TR组件检测平台控制模块进行A、B阵面选择(专用TR模块有两个振面分别为A和B)、接收通道各项指标检测和发射通道各项指标检测。
因为待测的TR组件具有双阵面工作的模式，两个阵面都需要进行接收通道检测和发射通道检测，模块接收到控制指令，根据控制线的开关电平，进行如下表所示的阵面选择：
K1 K2 阵面选择
0 0 默认
0 1 A阵面开启
1 0 B阵面开启
1 1 安全态
接收通道需要测量待测TR组件的接收增益、衰减量值和移相值。首先控制本振模块产生四路3.1GHz～3.3GHz的频率信号。再对3.1GHz、3.15GHz、3.2GHz、3.25GHz和3.3GHz的增益电压进行鉴相处理；设置TR模块的衰减值，通过六位衰减数据线，分别让待测TR组件模块产生六位基态衰减(分别为0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB和16dB)的衰减量，并对衰减电压进行鉴相处理，通过上位机界面读取到的信息，可以判断衰减器是否正常工作；设置TR模块的相位值，通过六位移相数据线，分别让待测TR组件模块产生六位基态移相(分别为5.625℃、11.25℃、22.5℃、45℃、90℃和180℃)的移相量，并对相位电压进行鉴相处理，通过上位机界面读取到的信息，可以判断移相器是否正常工作。
接收通道需要测量待测TR组件的发射功率，首先控制本振模块产生四路3.1GHz～3.3GHz的频率信号。再对3.1GHz、3.15GHz、3.2GHz、3.25GHz和3.3GHz的增益电压进行鉴相处理；脉冲产生模块产生脉宽70us,占空比为1％的脉冲波，再使用MCU芯片MEGA128的AD检测模块对此脉冲波进行鉴相处理。之后将上述信息返回到上位机界面进行显示。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统，其特征在于，该检测控制系统包括：
上位机界面：用于接收并显示接收增益、衰减量值、移相值和发射功率值，用于的输入操作指令的发出；
USB通信模块：被配置成一端连接于所述上位机界面，另一端连接于控制检测单元，以进行信息交互；
控制检测单元：由AVR单片机组成；在接收模式下，测量待测TR模块的接收增益、衰减量值和移相值；在发射模式下，测量待测TR模块的发射功率值；在一键模式下，完成测量待测TR模块的发射模式测量后，自动进行测量待测TR模块的接收模式测量。
2.一种基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，其特征在于，该方法使用上述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制系统；
步骤1，通过上位机界面输入操作指令；
步骤2，根据所述操作指令控制本振模块产生四路3.1GHz-3.3GHz的频率信号；
步骤3，根据所述操作指令判断控制检测单元处于以下几种工作模式，
在接收模式下，对所述频率信号内各个频点的增益电压进行鉴相处理，每个频点之间有500MHz的间隔；设置所述TR模块的衰减值，并对衰减电压进行鉴相处理；设置TR模块的相位值，并对相位电压进行鉴相处理；将鉴相处理后的增益电压、衰减电压和相位电压换算成接收增益、衰减量值和移相值回所述上位机界面进行显示；
在发射模式下，对所述频率信号的各个频点的增益电压进行鉴相处理；脉冲产生模块产生脉宽70us，占空比为1％的脉冲波，再使用AD检测模块对此脉冲波进行鉴相处理；将鉴相处理后的增益电压和脉冲波换算成发射功率值返回所述上位机界面进行显示；
在一键模式下，将所述接收模式和所述发射模式串接在一起进行处理，并将增益电压、衰减电压、相位电压和脉冲波换算成接收增益、衰减量值、移相值和发射功率值返回到上位机界面进行显示。
3.根据权利要求2所述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，其特征在于，该方法还包括：在步骤2之后并在步骤3之前，根据所述操作指令判断USB通信模块的呼处于开启状态或关断状态，在所述USB通信模块处于开启状态的情况下，执行步骤3；在所述USB通信模块处于关断状态的情况下，停止进行信息交互。
4.根据权利要求2所述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，其特征在于，在步骤3中，对所述频率信号内各个频点的接收增益进行鉴相处理的步骤包括：
对3.1GHz的接收增益、3.15GHz的接收增益、3.2GHz的接收增益、3.25GHz的接收增益和3.3GHz的接收增益进行鉴相处理。
5.根据权利要求2所述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，其特征在于，在步骤3中，设置所述TR模块的衰减值，并对衰减电压进行鉴相处理的方法包括：
设置TR模块的衰减值，通过六位衰减数据线，分别让待测TR模块模块产生0.5dB的衰减量、1dB的衰减量、2dB的衰减量、4dB的衰减量、8dB的衰减量和16dB的衰减量，并对衰减电压进行鉴相处理。
6.根据权利要求2所述的基于AVR单片机的TR模块的检测控制方法，其特征在于，在步骤3中，设置TR模块的相位值，并对相位电压进行鉴相处理的方法包括：
设置所述TR模块的相位值，通过六位移相数据线，分别让待测TR模块模块产生5.625℃、11.25℃、22.5℃、45℃、90℃和180℃的衰减量，并对相位电压进行鉴相处理。
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