一種延時放大組件控制電路及控制方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種控制電路,尤其涉及的是一種延時放大組件控制電路及控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著對目標的識別要求越來越高,相控陣雷達系統正朝著寬帶、寬角掃描、大口徑陣列的方向發展。基于移相波束控制的相控陣天線系統,在工作帶寬內,首先,隨著信號頻率偏移中心頻率的加大,以及掃描角的增加,天線波束指向產生的偏離會線性的增加;其次,相控陣天線的口徑陣列增大時,其孔徑渡越時間也會變大,造成各單元信號合成時的損失。為了克服這種移相波束控制帶來的對瞬時工作帶寬的限制和增益的損失,理想的方式是在饋電網絡中加入時間延遲,即在陣列中增加延時放大組件。
[0003]延時放大組件是用于將一個輸入的射頻信號延遲一段時間,再經過一定的放大后輸出。它不僅要求在通帶內具有平坦的幅相分布等射頻特性,而且要求具有對上一級的波控分機自適應強,可以靈活的對它進行控制,靜態功耗要求小等特點。
[0004]延時放大組件由三部分組成,即控制電路、延時線、收發放大模塊。控制電路主要是接收上級波控分機的時序數據來控制延時線在基準態和各個延時態之間的轉換,以及控制收發放大模塊在發射與接收之間相互轉換,并且在延時放大組件處于不需要工作時截斷電源對整個組件的功率供給。
[0005]對于接收到上級波控分機分發的時序數據,延時放大組件控制電路首先將數據進行鎖存,然后根據一個收發控制信號TR的狀態來選擇輸出發射的數據或者接收的數據。這種電路的主要缺點是對于輸入的收發時序是固定的一種時序,沒有選擇性和兼容性。時序中只有發射和接收兩種狀態,在收發轉換這一時刻,由于電路中會有前后沿延時的關系,在這一時刻有可能會出現一種不確定的狀態,造成電路的混亂或者燒毀。
[0006]對于延時放大組件在基準態和各延時態之間轉換的控制,有的方法是為了使延時線一邊導通另一邊斷開,在電路的一邊加入反相器以方便控制(杜江坤,宋慶輝,趙博韜,“基于LTCC技術的小型化延時器設計”無線電工程2013,43(8):62-64)。這一方法會造成兩路開關的切換不同步,有時間延遲,并且增加電路的復雜性。而且電路中只存在基準態和延時態兩種狀態。因為只有兩種狀態,所以在組件不工作時也必定有一種狀態是處于工作的狀態,造成不必要的靜態功耗。
[0007]總之,就目前的延時放大組件控制電路中都存在控制時序單一,這就使得電路在使用中存在唯一性,在其他的設備中更換一種控制時序,就必須要重新開發一個控制電路,其共用性不強。收發轉換之間沒有緩沖,靜態功耗大,這些不利的因素在機載、星載設備應用中顯得尤為突出。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題在于提供了一種能夠自由適應各種輸入控制時序組合、輸出互補控制、精確控制組件延時量、發轉換設置緩沖過度、靜態功耗小的延時放大組件控制電路。
[0009]本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的:一種延時放大組件控制電路,用于控制延時放大組件,所述延時放大組件控制電路包括時序控制電路、開關驅動控制電路、電源調制電路;
[0010]所述時序控制電路接收上一級波控分機分發的邏輯數據和時序,包括:數據SDdf鐘SC、門控CP、刷新SYN、發射T、接收R,根據發射T和接收R的時序關系,進行解析、判斷后將數據輸出送給下一級的電路;所述開關驅動控制電路接收來自時序控制電路分配的數據,按照數據的組合關系,控制并連通延時放大組件中相應的延時量;所述電源調制電路接收來自時序控制電路分配的數據,按照約定的數據關系,判斷是否給延時放大組件中的收發放大模塊分配電源功率。
[0011]具體的,所述時序控制電路中設置兩個時序選擇信號HJLl、PUL2,通過改變兩個時序選擇信號HJLl、PUL2所連接的高低電平,適應任意組合的發射T和接收R的時序邏輯;
[0012]所述時序控制電路,輸出兩路開關組合信號SW1、SW2,用于控制收發放大模塊的收發轉換,所述延時放大組件包括延時開關和收發放大模塊,所述收發放大模塊包括收發轉換開關以及連接到收發轉換開關的發射支路和接收支路,收發轉換開關連接到延時開關,收發轉換開關為三態開關,用兩路開關組合信號SWl、SW2控制,使收發放大模塊分別工作在發射態、接收態和負載態;
[0013]所述電源調制電路分別連接到所述發射支路和接收支路,所述時序控制電路,輸出兩組電源調制信號T-0UT、R-0UT給電源調制電路,在發射工作時,關閉接收支路的電源功率供給,在接收工作時關閉發射支路的電源功率供給。
[0014]具體的,所述開關驅動控制電路,單路輸入互補輸出,分別控制延時線的基準態和延時態的互補工作,其中在開關驅動控制電路中設置一個使能信號EN,在延時放大組件不工作時關閉所有的延時線工作狀態。
[0015]具體的,所述時序控制電路,對+5V、_5V電壓進行欠壓故障進行判斷,對數據SD進行奇偶校驗。
[0016]具體的,其工作時序為:當發射T時序和接收R時序同時為高電平時,使延時放大組件工作在發射狀態,控制電路關斷接收支路的電源功率供給;發射T時序和接收R時序同時為低電平時,使延時放大組件工作在接收狀態,控制電路需要關斷延時放大組件的發射支路的電源功率供給;其他時序組合時,使延時放大組件工作在負載態,控制電路同時關斷整個射頻鏈路的電源功率供給。
[0017]具體的,其工作時序為:時序選擇信號PULl連接高電平,使發射T時序高有效;時序選擇信號HJL2連接低電平,使接收R時序低有效。
[0018]具體的,時序控制電路接收上一級波控分機分發的邏輯數據和時序,包括:數據SD、時鐘SC、門控CP、刷新SYN、發射T、接收R,并對接收到的發射T、接收R時序組合進行邏輯判斷,對+5V、-5V電源電壓進行欠壓故障進行判斷,對數據SD進行奇偶校驗,有錯誤時發出錯誤警告;
[0019]時序控制電路自檢提示無錯誤時,根據發射T時序的狀態選擇輸出延時控制碼送給開關驅動控制電路,當發射T時序為高電平時,輸出發射延時控制碼,當發射T時序為低電平時,輸出接收延時控制碼;
[0020]開關驅動控制電路接收時序控制電路分發的延時控制碼,每一位延時控制碼經過開關驅動控制電路調制后,分別輸出一對互補的+5V、_5V的驅動信號送給延時開關,延時開關根據這一對互補信號的邏輯關系進行基準態和延時態之間的轉換,即關閉基準態打開延時態或者打開基準態關閉延時態,延時放大組件不工作時,開關驅動控制電路根據時序控制電路送出的使能信號EN,關斷所有的延時控制驅動信號;
[0021]時序控制電路輸出兩路開關組合信號SW1、SW2,控制收發轉換開關的收發轉換,收發轉換開關為一個三態開關,開關組合信號SWl、SW2由發射T時序和接收R時序組合得到,發射T時序和接收R時序同時為高電平時,開關組合信號SWl輸出高電平,SW2輸出低電平,此時收發轉換開關連通發射支路,發射T時序和接收R時序同時為低電平時,開關組合信號SWl輸出低電平,SW2輸出高電平,此時收發轉換開關連通接收支路,發射T時序和接收R時序為其他組合時,開關組合信號SWl輸出低電平,SW2輸出低電平,此時收發轉換開關連通負載支路;
[0022]時序控制電路輸出兩組電源調制信號T-OUT、R-OUT控制電源調制電路,電源調制電路在延時放大組件工作在發射態時,關閉接收支路的電源功率供給,在延時放大組件工作在接收態時關閉發射支路的電源功率供給。
[0023]作為一個優化的實施例,所述時序控制電路中設置一個數據溢出SDout接口,在多通道組件中或者需要同時控制的數據位比較多時,直接進行級聯擴展。
[0024]本發明還提供一種延時放大組件控制方法,用于控制延時放大組件,其特征在于,該延時放大組件控制方法使用延時放大組件控制電路對延時放大組件進行控制,所述延時放大組件控制電路包括時序控制電路、開關驅動控制電路、延時放大組件、電源調制電路,所述時序控制電路接收上一級波控分機分發的邏輯數據和時序,包括:數據SD、時鐘SC、門控CP、刷新SYN、發射T、接收R,根據發射T和接收R的時序關系,進行解析、判斷后將數據輸出送給下一級的電路;所述開關驅動控制電路接收來自時序控制電路分配的數據,按照數據的組合關系,控制并連通延時放大組