【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子测量及微波通讯领域，尤其涉及一种通用机箱式功率放大器控制系统。
技术介绍
1、
2、功放应用领域广泛、种类繁多、专业性强，因此整体设计复杂多样。发射雷达脉冲，电子对抗、电台、蜂窝移动基站、emc测试、音响等都用到功率放大设备，其中多以箱式功率放大器为主。绝大多数功放控制系统因应用场景不同而不同，飞机应答机的功放需要轻量化，电台发射机需要远程组网，emc测试功放需要人机交互。一些氮化镓功放管对上电时序有着严格的要求，正是因为绝大多数控制系统有着相似又千差万别特点的背景下，生产者为满足应用需求必须做产品定制化，从硬件到软件都要重复设计，大大增加了开发难度、工作量和生产成本。
3、从最早的手动控制，到纯逻辑控制、再到引入单片机、arm嵌入式控制，机箱式功率放大器控制系统一直处于“一种机型一种设计”的模式，到目前为止还未集成一个机箱式功放控制系统来满足通用化设计要求，这明显已经跟不上时代进步的步伐，需利用更先进的处理器，结合机器学习等先进技术，专利技术通用化的机箱式功放控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术公开一种通用机箱式功率放大器控制系统，解决了不同类型功放的固件专属、版本众多、维护繁琐等问题。
2、为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：一种通用机箱式功率放大器控制系统，包括标准机箱、电源检测模块、宽带检波器、锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块、冷却系统、触摸屏、主控板、功放模块屏蔽腔体和耦合器，电源检测模块用于对工作电
3、作为本专利技术的优化方案，宽带检波器包括第一stc微控制器、对数检波芯片和检波二级管，主控板将频率信息发送给宽带检波器，宽带检波器根据频段信息自动切换，选择使用对数检波芯片或检波二极管进行检波。
4、作为本专利技术的优化方案，锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块5内置第二stc微控制器、数控衰减器芯片、模拟衰减器芯片、vco锁相源芯片和脉冲调制开关芯片，第二stc微控制器收到主控板8下发的衰减值，输出给数控衰减器芯片或模拟衰减器芯片进行衰减量控制，vco锁相源芯片与第二stc微控制器通过spi总线连接，根据锁相源型号，选择配置相应的寄存器来产生锁相频率，脉冲调制开关芯片开关引脚直接与主控板中协处理器引脚相连，协处理器根据主处理器所设置的参数，产生不同脉宽的ttl电平对信号进行脉冲调制。
5、作为本专利技术的优化方案，冷却系统包括温度传感器、pwm风扇、散热器和进风口，在标准机箱内，进风口与散热器底部散热片形成风道，pwm风扇将外界冷风吸入标准机箱并通过风道经pwm风扇排出，温度传感器实时测量进风、散热器以及出风温度，上传给主控板，主控板对温度进行记录、分析和预判，结合pwm风扇反馈的当前转速，进行pwm风扇转速的抉择，若预判以最快转速也无法降低散热器温度到设置门限以下时，则执行停机告警动作。
6、作为本专利技术的优化方案，触摸屏显示频段信息、频率信息、实时功率、最大功率、驻波比、温度、电压、电流、告警、运行状态和开关状态，当配置为多路功放输出时，翻页显示对应通道的上述信息，触摸屏支持网络参数设置、功放类型选择、频率设置、功率设置、周期设置、占空比设置、手绘波形设置、gpib地址设置、串口参数设置、内部时间设置、功放密钥设置；触摸屏能通过sd卡写入logo图片、二维码和厂商信息。
7、作为本专利技术的优化方案，主控板包括外部485接口、内部485总线接口、gpib扩展板接口、锁相及衰减端口、无线通讯串口接口、swd接口、下载及升级接口、开机板接口、急停信号接口、温度总线接口、qpi接口、网络接口、功放控制db26接口、触摸屏接口、负压扩展板接口、can总线接口、usb接口和boot接口。
8、作为本专利技术的优化方案，通用机箱式功率放大器控制系统支持boot按键进行程序升级。
9、作为本专利技术的优化方案，通用机箱式功率放大器控制系统还包括扩展pcb，扩展pcb包括gpib扩展板、负压扩展板、开关矩阵扩展板、扩展锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块、串行通讯扩展pcb和无线通讯扩展pcb，串行通讯扩展pcb包括ttl通讯板、232通讯板、485通讯板和422通讯板，db9接口选择串行通讯扩展pcb中任意一种进行连接。
10、作为本专利技术的优化方案，无线通讯扩展pcb包括gps扩展板、gprs扩展板、lora扩展板、bluetooth扩展板、wifi扩展板、433mhz/2.4g无线扩展板，天线接口支持选择无线通讯扩展pcb中的任意一种，gps扩展板用于实现户外设备移动监测；gprs扩展板、wifi扩展板用于实现广域分布箱式功率放大器设备；433mhz/2.4g无线扩展板和lora扩展板用于局部分布箱式功率放大器设备；bluetooth扩展板用于实现无触摸屏箱式功率放大器设备的本地操作。
11、作为本专利技术的优化方案，开关矩阵扩展板支持can总线通讯，每块款展板支持40个控制通道，控制电压范围为-24v到+24v。
12、本专利技术具有积极的效果：1)本专利技术可支持使用同一套通用机箱式功放监控系统替换不同模式的功放模块，快速组合成新种类的产品，节省开发时间；
13、2)本专利技术同一套系统扩展资源丰富，现场可快速变更不同的通讯链路，提高现场适应能力，提升用户满意度，缩短项目整体联调时间；
14、3)本专利技术支持锂电池、gprs模块及gps模块，对户外设备进行防丢失、防破坏；
15、4)本专利技术可wifi、lan口、lora、433mhz/2.4g通讯，节约网络费用；
16、5)本专利技术无线通讯实时在线，可远程监控设备的各种数据，实时监测出厂设备状态，预防损毁功放行为发生；
17、6)本专利技术程序移植ucos-ii操作系统，每个扩展任务都在一个独立任务中，方便更多功能的管理和扩展；
18、7)本专利技术实现可扩展、可裁剪的功能，从而达到减小体积、减少重复性工作、缩短开发周期、根据功放种类增减模块达到通用目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：包括标准机箱(1)、电源检测模块(2)、宽带检波器(4)、锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块(5)、冷却系统(6)、触摸屏(7)、主控板(8)、功放模块屏蔽腔体(18)和耦合器(21)，所述的电源检测模块(2)用于对工作电流电压进行监测，并上报给主控板(8)，锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块(5)置于功率放大模块的前端，所述的冷却系统(6)用于确保功率放大模块工作在门限温度内，触摸屏(7)用于显示和设置参数，所述的功放模块屏蔽腔体(18)用于安装功率放大模块，所述的耦合器(21)将正向反向信号送至宽带检波器(4)转换为数字信号，反馈给主控板(8)完成功率检测。
2.根据权利要求1所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：宽带检波器(4)包括第一STC微控制器、对数检波芯片和检波二级管，主控板(8)将频率信息发送给宽带检波器(4)，宽带检波器(4)根据频段信息自动切换，选择使用对数检波芯片或检波二极管进行检波。
3.根据权利要求1所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：锁相源和宽带
4.根据权利要求2所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：冷却系统(6)包括温度传感器(61)、PWM风扇(62)、散热器(63)和进风口(64)，在标准机箱(1)内，进风口(64)与散热器(63)底部散热片形成风道，PWM风扇(62)将外界冷风吸入标准机箱(1)并通过风道经PWM风扇(62)排出，温度传感器(61)实时测量进风、散热器(63)以及出风温度，上传给主控板(8)，主控板(8)对温度进行记录、分析和预判，结合PWM风扇(62)反馈的当前转速，进行PWM风扇(62)转速的抉择，若预判以最快转速也无法降低散热器(63)温度到设置门限以下时，则执行停机告警动作。
5.根据权利要求4所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：所述的触摸屏(7)显示频段信息、频率信息、实时功率、最大功率、驻波比、温度、电压、电流、告警、运行状态和开关状态，当配置为多路功放输出时，翻页显示对应通道的上述信息，所述的触摸屏(7)支持网络参数设置、功放类型选择、频率设置、功率设置、周期设置、占空比设置、手绘波形设置、GPIB地址设置、串口参数设置、内部时间设置、功放密钥设置；所述的触摸屏(7)能通过SD卡写入LOGO图片、二维码和厂商信息。
6.根据权利要求5所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：主控板(8)包括外部485接口(81)、内部485总线接口(82)、GPIB扩展板(11)接口(83)、锁相及衰减端口(84)、无线通讯串口接口(85)、SWD接口(86)、下载及升级接口(87)、开机板接口(88)、急停信号接口(89)、温度总线接口(810)、QPI接口(811)、网络接口(812)、功放控制DB26接口(813)、触摸屏接口(814)、负压扩展板接口(815)、CAN总线接口(816)、USB接口(817)和BOOT接口(820)。
7.根据权利要求6所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：所述的通用机箱式功率放大器控制系统支持BOOT按键(1411)进行程序升级。
8.根据权利要求7所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：所述的通用机箱式功率放大器控制系统还包括扩展PCB，所述的扩展PCB包括GPIB扩展板(11)、负压扩展板(12)、开关矩阵扩展板(13)、扩展锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块(14)、串行通讯扩展PCB和无线通讯扩展PCB，所述的串行通讯扩展PCB包括TTL通讯板(1411)、232通讯板(1414)、485通讯板(1413)和422通讯板(1412)，DB9接口(141)选择串行通讯扩展PCB中任意一种进行连接。
9.根据权利要求8所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：所述无线通讯扩展PCB包括GPS扩展板(1441)、GPRS扩展板(1442)、LORA扩展板(1443)、Bluetoot...
【技术特征摘要】
1.一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：包括标准机箱(1)、电源检测模块(2)、宽带检波器(4)、锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块(5)、冷却系统(6)、触摸屏(7)、主控板(8)、功放模块屏蔽腔体(18)和耦合器(21)，所述的电源检测模块(2)用于对工作电流电压进行监测，并上报给主控板(8)，锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块(5)置于功率放大模块的前端，所述的冷却系统(6)用于确保功率放大模块工作在门限温度内，触摸屏(7)用于显示和设置参数，所述的功放模块屏蔽腔体(18)用于安装功率放大模块，所述的耦合器(21)将正向反向信号送至宽带检波器(4)转换为数字信号，反馈给主控板(8)完成功率检测。
2.根据权利要求1所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：宽带检波器(4)包括第一stc微控制器、对数检波芯片和检波二级管，主控板(8)将频率信息发送给宽带检波器(4)，宽带检波器(4)根据频段信息自动切换，选择使用对数检波芯片或检波二极管进行检波。
3.根据权利要求1所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：锁相源和宽带衰减器及脉冲调制集成模块(5)内置第二stc微控制器、数控衰减器芯片、模拟衰减器芯片、vco锁相源芯片和脉冲调制开关芯片，第二stc微控制器收到主控板(8)下发的衰减值，输出给数控衰减器芯片或模拟衰减器芯片进行衰减量控制，vco锁相源芯片与第二stc微控制器通过spi总线连接，根据锁相源型号，选择配置相应的寄存器来产生锁相频率，脉冲调制开关芯片开关引脚直接与主控板(8)中协处理器(818)引脚相连，协处理器(818)根据主处理器(819)所设置的参数，产生不同脉宽的ttl电平对信号进行脉冲调制。
4.根据权利要求2所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：冷却系统(6)包括温度传感器(61)、pwm风扇(62)、散热器(63)和进风口(64)，在标准机箱(1)内，进风口(64)与散热器(63)底部散热片形成风道，pwm风扇(62)将外界冷风吸入标准机箱(1)并通过风道经pwm风扇(62)排出，温度传感器(61)实时测量进风、散热器(63)以及出风温度，上传给主控板(8)，主控板(8)对温度进行记录、分析和预判，结合pwm风扇(62)反馈的当前转速，进行pwm风扇(62)转速的抉择，若预判以最快转速也无法降低散热器(63)温度到设置门限以下时，则执行停机告警动作。
5.根据权利要求4所述的一种通用机箱式功率放大器控制系统，其特征在于：所述的触摸屏(7)显示频段信息、频率信息、实时功率、最大功率、驻波比、温度、电压、电流、告警、运行状态和开关状态，当配置为多路功放输出时，翻页显示对应通道的上述信息，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝士达，江伟，孙敏，
申请(专利权)人：南京迈科拓通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。