一种基于激励信号的调试方法及可调发射机与流程

本发明涉及发射机调试，尤其涉及一种基于激励信号的调试方法及可调发射机。

背景技术：

1、目前，机载综合航电设备技术领域的发射机属于多模式发射机，其功能和信号格式一般包括航空管制、ads-b、dme、tacan、数据链、识别等。

2、发射机实现对射频载波信号的放大，一般放大到千瓦级。对发射机发射的脉冲功率、脉冲波形（包括脉冲宽度、脉冲上升沿、脉冲下降沿、脉冲顶部不平度、脉冲序列不平度）、工作频带内功率波动、脉冲功率回退等指标都有严格的要求。脉冲上升沿要求50ns～100ns，脉冲下降沿要求50ns～200ns，工作频带内功率波动一般小于1db，对连续的一串脉冲，要使脉冲上升沿、脉冲下降沿、功率波动满足指标要求，调试难度很大。

3、当前的多模式发射机一般采用gan功放管实现1000w～2000w量级端口功率的放大功能，其调制技术体制一般采用漏极高压调制技术，实现对航空管制、ads-b、dme、tacan、数据链等模式信号的射频调制。其中dme、tacan两种模式的射频信号脉冲包络利用漏极高压脉冲信号控制gan功放管的开启/关闭工作时间，产生千瓦量级的钟型脉冲包络射频信号。数据链、识别等模式下功率要求回退使用，一般要求工作频带内功率波动等指标。如果只依靠gan功放管特性保证所有指标，调试难度大，高低温条件下变化较大，不容易满足发射机所有指标。现有技术中由于系统没有频率信息，发射机的主要指标依靠硬件电路实现，对于一些要求苛刻的指标，其调试难度大，或者部分指标通过硬件电路不能完全实现，尤其是需要在不同的环境下都要满足要求。其中发射波形的脉冲宽度、脉冲上升沿、脉冲下降沿、功率程控等指标，只通过硬件电路同时在不同环境满足全部要求难度较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于激励信号的调试方法及可调发射机。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明第一方面提供：一种基于激励信号的调试方法，包括以下步骤：

3、发射机输入激励信号到第一功分器得到第一信号和第二信号；将第二信号输入到第二功分器得到第三信号和第四信号；将第三信号输入到检波器得到检波信号，检波信号经过第一比较器得到第一比较信号并输入到现场可编程门阵列fpga中；将第四信号输入到分频器得到分频信号，分频信号经过第二比较器得到第二比较信号并输入到现场可编程门阵列fpga中，所述分频信号为正弦信号，所述第二比较信号为lvttl信号；现场可编程门阵列fpga对第二比较信号进行采样得到激励信号的频率信息；根据频率信息对第一信号的输出功率、输出功率回退量和输出波形进行调试；

4、所述第一功分器将第一信号输入到驱动放大器，然后通过程控衰减器进入末级放大器最后经过环行器和滤波器后输出；在驱动放大器和末级放大器中对输出波形进行调试，在程控衰减器中对输出功率和输出功率回退量进行调试。

5、优选的，频率信息通过以下步骤得到：

6、记频率信息为fin，单位为mhz；记现场可编程门阵列fpga的内部时钟为fs，单位为mhz；对第四信号进行x分频，则第二比较信号的周期为x/fin，现场可编程门阵列fpga使用第二比较信号和内部时钟fs作为计数触发信号，进行n个周期的计数，计数停止时得到内部时钟fs的计数长度k，从而得到：

7、(x/fin)?*?n=(1/fs)?*?k，此时fin=(x*n/k)*fs；根据计数停止时内部时钟fs的计数长度k即可得到激励信号的频率信息。

8、优选的，对输出功率进行调试包括以下步骤：

9、在数据存储器中存入多个衰减值，每个衰减值对应不同的频率信息；将末级放大器在工作频带内最低输出功率的频点记为p0并在数据存储器中将p0的衰减值写为0db；当现场可编程门阵列fpga得到频率信息后，将频率信息对应的衰减值传送给程控衰减器，用于降低末级放大器的输入，使末级放大器在各个频点的输出功率与p0的输出功率差值在第一预设值内。

10、优选的，对输出功率回退量的调试包括以下步骤：

11、当发射机处于数据链模式或识别模式时且现场可编程门阵列fpga得到频率信息后，在工作频带内对每个频点配置不同的衰减量并传输给程控衰减器，使各个频点的回退量与标准回退量的差值在第二预设值内。

12、优选的，对输出波形的调试包括以下步骤：

13、在数据存储器中存入多个栅压，每个栅压对应不同的频率信息；当发射机处于dme工作模式或tacan工作模式时且现场可编程门阵列fpga得到频率信息后，将频率信息对应的栅压传输给驱动放大器和末级放大器，使工作频带内各个频点的输出波形与标准输出波形的差值在第三预设值内。

14、本发明第二方面提供：一种基于激励信号的可调发射机，用于实现上述任一种基于激励信号的调试方法，包括：

15、数字板，所述数字板连接射频放大电路和电源电路；所述数字板包括：现场可编程门阵列fpga、数据存储器、配置存储器、dac数模转换器和amp放大器；所述射频放大电路包括：第一功分器、第二功分器、驱动放大器、程控衰减器、末级放大器、环行器、滤波器、检波器、分频器、第一比较器和第二比较器；所述第一功分器连接第二功分器和驱动放大器；所述驱动放大器连接程控衰减器；所述程控衰减器连接末级放大器；所述末级放大器连接环行器；所述环行器连接滤波器；所述第二功分器连接检波器和分频器；所述检波器连接第一比较器；所述分频器连接第二比较器；所述第一比较器和第二比较器连接现场可编程门阵列fpga；所述现场可编程门阵列fpga连接程控衰减器、数据存储器、配置存储器、电源电路、dac数模转换器和amp放大器，现场可编程门阵列fpga用于输出衰减控制信号到程控衰减器、输出功放电源控制信号到电源电路；所述amp放大器连接驱动放大器和末级放大器，amp放大器用于输出驱动放大器栅压到驱动放大器、输出末级放大器栅压到末级放大器；所述电源电路连接驱动放大器和末级放大器，电源电路用于输出驱动放大器漏压到驱动放大器、输出末级放大器漏压到末级放大器。

16、优选的，所述的数字板还包括隔离驱动芯片，所述现场可编程门阵列fpga通过隔离驱动芯片连接rs485串行通信接口和波形调试接口，并接收或发送rs485电平离散控制信号。

17、本发明的有益效果是：

18、1）通过频率信息，对发射链路的栅压以及衰减码进行补偿，使脉冲功率、脉冲波形（包括脉冲宽度、脉冲上升沿、脉冲下降沿、脉冲顶部不平度、脉冲序列不平度）、工作频带内功率波动、脉冲功率回退达到指标要求。

19、2）规避了由于硬件电路级联带来的调试难度，从而降低成本和大大提高可调性。

20、3）根据不同的环境，在硬件电路调试完成后，使用串口工具方便地调整发射机的发射波形，功率控制等参数，满足航管询问发射机的指标要求。

21、4）提高了发射机的可调性，同时具有低成本、硬件简单、小型化的优势以及较高的经济价值。