[发明专利]一种基于时序控制的雷达供配电系统

说明书

本发明提供了一种基于时序控制的雷达供配电系统，包括阵面电源、波控单元和功放组件三大硬件部分和指令控制软件；指令控制软件向阵面电源发出使能指令，所述使能指令按系统时序先后分为第一级使能指令和第二级使能指令；指令控制软件向波控单元发送第三控制信号，波控单元对接收到的第三控制信号进行处理后向功放组件发送第四控制信号；阵面电源接收到使能指令后，开启输出相应的电压信号，为波控单元和功放组件供电。本发明的雷达供配电系统，采用阵面电源硬件保护电路与上级指令软件相结合的方式，可防止软件故障导致的系统供电时序错乱，能有效保证供配电系统正确、可靠运行。

技术领域

本发明属于雷达供配电领域，涉及一种基于时序控制的雷达供配电系统。

背景技术

随着我国军事科技力量的逐渐强大，近年来海陆空天各领域雷达事业蓬勃发展，雷达产品的需求与日俱增。雷达阵面主要的单机为波控单元、功放组件以及阵面电源。作为系统能源“心脏”的雷达阵面电源，既给波控单元供电又给功放组件供电，需具备极高的可靠性，还具有多路隔离输出、适用脉冲负载、严格的供电时序要求等特点。

波控单元内的FPGA芯片启动需要一定时间，而功放组件需要按波控单元启动完成后输出的控制信号来开始工作，因此阵面系统供电需要先保证波控单元所需的电压。

除此以外，目前功放组件的功放芯片栅极一般采用负压供电，漏极一般采用正高压电压供电，它们之间也具有极严苛的供电时序要求。开启时，要求漏极供电电压晚于栅极供电电压的建立；关断时，要求漏极供电电压早于栅极供电电压的关闭，否则可能使组件功放芯片受损。

为此，很多研究者在在功放组件内做文章，专利申请号为CN201820473882.7的一种可进行正负压时序控制的电源模块和专利申请号为CN201910391971.6的一种氮化镓功率放大器时序保护供电装置中给出了组件内部功放供电的两种时序解决方案，其大致原理都是：取栅极信号通过门限比较之后驱动串联在漏极供电回路上的功率型开关器件(PMOS)，由栅极信号的幅值决定是否开通功率开关管为漏极供电，从而来实现时序控制。上述方法基本解决了单个功放组件的供电时序问题，但也一些应用局限：1.功率开关器件有短路的失效模式，一旦发生短路失效，漏极电源不再受功率开关的控制，将一直为供组件漏极供电，会造成组件功放芯片损坏；2.实际系统应用时，往往功放组件需要与波控单元配合使用，一个波控单元控制几十路甚至上百路的功放组件工作，因而雷达系统应用时不单单只考虑功放组件内部时序，还需要同时考虑波控单元与功放组件的供电时序配合问题。

发明内容

为解决现有技术存在的难题，本发明提供了一种基于时序控制的雷达供配电系统，包括阵面电源、波控单元和功放组件三大硬件部分和指令控制软件；指令控制软件向阵面电源发出使能指令，所述使能指令按系统时序先后分为第一级使能指令和第二级使能指令；指令控制软件向波控单元发送第三控制信号，波控单元对接收到的第三控制信号进行处理后向功放组件发送第四控制信号；阵面电源接收到使能指令后，开启输出相应的电压信号，为波控单元和功放组件供电。

进一步地，所述电压信号包括第一级电压信号和第二级电压信号；第一级电压信号包括第一级正压信号和第一级负压信号，第二级电压信号具体为第二级正压信号；阵面电源将第一级正压信号发送给波控单元，将第一级正压、负压信号和第二级正压信号发送给相应的功放组件。

进一步地，阵面电源包括输入时序保护电路、输出互锁电路、第一级电压变换电路和第二级电压变换电路；输入时序保护电路接收指令控制软件依次发送的第一级使能指令和第二级使能指令，对第一级使能指令和第二级使能指令进行处理后分别输出第一控制信号和第二控制信号给第一级电压变换电路和第二级电压变换电路，第一级电压变换电路对第一控制信号进行处理后输出第一级电压信号，第二级电压变换电路对第二控制信号进行处理后输出第二级电压信号。