一、應用背景
有源相控陣雷達,TR組件是核心部分,位于天線和信號合成/分解網絡之間,根據外部控制信號對微波信號進行放大、移相和衰減。TR組件的供電系統,某所采用的是1kHz的DC-DC脈沖電源,通過改變脈沖信號的占空比來調節供電功率的大小。整體供電系統見圖1:
圖1雷達供電系統
現方案沒有對TR組件的健康狀態進行管理。由TR模塊電源直接對TR組件進行供電,對供電的質量是否可靠沒有進行直觀有效的監控,導致TR組件的工作狀態未知。
二、改進方案
在每一個TR組件供電的回路上,增加一只AN4V電路傳感器,采集TR組件的供電質量。由于TR組件供電為脈動電流,通過電流傳感器采集,其輸出為脈動電壓;通過濾波電路,傳感器輸出的脈動電壓轉換成直流電壓;把直流電壓反饋到TR電源模塊的FPGA或DSP中,進行AD轉換、信號處理,可以實時監控TR組件的供電質量;再通過集中控制系統,可以監控雷達上每一路TR組件的供電質量。
改進方案可以帶來兩個優勢。其一是雷達健康狀態管理:當單路TR組件的供電質量出現問題,可以快速準確識別出來,進行故障排查,提高效率。其二是自檢功能:當雷達開機后,通過掃描每一路TR組件的供電質量,對雷達進行自檢,某所可以做到200ms左右完成一個TR組件的自檢,提升雷達自檢的效率和準確性。
改進后的拓撲圖見圖2.
圖2改進的雷達供電系統
三、雷達用到的電流電壓傳感器
在一次側PFC電源部分,功率大,用到百安級別的電流傳感器,通常采用穿孔式的閉環電流傳感器;電壓傳感器的需求,根據系統設計不同,一般在1000V以內。
在TR電源組件模塊中,對體積和重量有很高的要求,某所選用了AN1V系列電流傳感器作為模塊的輸入電流檢測;如果進行健康狀態管理,增加了AN4V電流傳感器。
審核編輯黃宇
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