數(shù)字陣列模塊老煉系統(tǒng)的開發(fā)研制分析

吳偉

摘 要：在數(shù)字陣列模塊的研發(fā)及使用過程中，需要采取有效的手段，對產(chǎn)品中的早期失效進行剔除，對產(chǎn)品的使用性能進行有效的提高，而達到這一目的的有效手段是進行數(shù)字陣列模塊的篩選，其中最重要的環(huán)節(jié)就是要進行數(shù)字陣列模塊的電老煉，本文就根據(jù)數(shù)字陣列模塊篩選的特點，對數(shù)字陣列模塊老煉系統(tǒng)的開發(fā)研制進行簡單分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字陣列模塊 老煉系統(tǒng) 開發(fā)研制 分析

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0027-02

在雷達系統(tǒng)的開發(fā)研制過程中，數(shù)字陣列雷達受到了越來越廣泛的關(guān)注，這種新型的相控陣雷達技術(shù)具有諸多的優(yōu)點，如可擴充性能良好、能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化、數(shù)字化等，應用前景十分廣泛，對于有源干擾具有較強的抵抗性能，本文就對數(shù)字陣列模塊老煉系統(tǒng)的開發(fā)研制進行簡單分析。

1 數(shù)字陣列模塊的簡單介紹

數(shù)字陣列模塊中融合了光電調(diào)制解調(diào)技術(shù)、數(shù)字收發(fā)技術(shù)、集成技術(shù)等多種技術(shù)，能夠完成雷達射頻收發(fā)數(shù)字化及相關(guān)的數(shù)據(jù)預處理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大量數(shù)據(jù)的高速傳輸，具有多通道數(shù)字波束的形成、多通道波形的產(chǎn)生、多通道功率放大、多通道接收數(shù)字化等多種功能，圖1所示是數(shù)字陣列模塊的典型框圖。

數(shù)字陣列天線是數(shù)字陣列雷達中的核心部件，數(shù)字陣列天線中的核心部件是數(shù)字陣列模塊，要保證數(shù)字陣列雷達的運行質(zhì)量及運行可靠性，首先要保證數(shù)字陣列模塊的運行質(zhì)量，進行數(shù)字陣列模塊的篩選，能夠有效的剔除早期的實效，提高相關(guān)的數(shù)字陣列模塊的運行可靠性，本文的主要研究內(nèi)容就是開發(fā)研制出實用性較強的老煉系統(tǒng)，提高數(shù)字陣列模塊的運行可靠性。

2 數(shù)字陣列模塊的篩選方法

《微波組件通用規(guī)范》《電子產(chǎn)品環(huán)境應力篩選方法》等標準中，對常用的微波組件、電子產(chǎn)品等的篩選方法及要求進行了規(guī)定，但是在實際的數(shù)字陣列模塊的應用中，其結(jié)構(gòu)構(gòu)成要比以上規(guī)定中的微波組件要復雜的多，因此，在對數(shù)字陣列模塊進行篩選時，要重新研究出新的、有效的方法，目前主要采用的數(shù)字陣列模塊的篩選方法有電老煉、溫度循環(huán)、隨機振動幾種，以及這幾種方法的組合，而其中的老煉系統(tǒng)的開發(fā)研制具有較大的難度，在其開發(fā)、設計的過程中，需要根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品的老煉指標、工作方式、老煉方法、結(jié)構(gòu)尺寸等進行設計，本文就對其具體的開發(fā)研制方案進行簡單分析。

3 數(shù)字陣列模塊老煉系統(tǒng)的設計方案

本次研究中采用動態(tài)老煉的方式，在相關(guān)的數(shù)字陣列模塊保持在通電狀態(tài)下，對相應的模塊施加射頻信號，對DAM正常裝機的工作狀態(tài)進行模擬，在老煉的過程中對數(shù)字陣列模塊中的各項參數(shù)進行有效的監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)的參數(shù)出現(xiàn)異常，超出規(guī)定值或故障，系統(tǒng)會自動的將這些數(shù)據(jù)進行記錄，并在必要時將其予以剔除。

本次設計中，老煉系統(tǒng)的主要組成部分有：監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、老煉臺主機、信號源等。

4 數(shù)字陣列模塊老練系統(tǒng)分系統(tǒng)設計

4.1 電源分系統(tǒng)的設計

該部分的主要功能是為需要進行老煉的DAM電源進行電源供應，并且要位對應的功放進行供電，要提供一個獨立的DC/DC模塊為監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字機柜進行供電，而DAM上的比較模塊的供電可以選擇從數(shù)字機柜中進行輸出，系統(tǒng)中的每一路電源都需要設置單獨的開關(guān)，并且電源的開關(guān)機能夠通過計算機進行有效的控制。

由于在該系統(tǒng)中，每一路的電流與電壓都能通過計算機進行實時的監(jiān)控，如果電路中出現(xiàn)短路、開路、過流、過壓等異常現(xiàn)象，能夠?qū)崿F(xiàn)自動的報警，并且計算機能夠發(fā)出相關(guān)的指令，切斷相關(guān)電路中的電源輸出，因此，在系統(tǒng)的電源模塊中，應該具備各個電源分模塊的通訊能力。

4.2 水冷卻系統(tǒng)的設計

該系統(tǒng)的主要功能應該包括：（1）具有獨立的缺水報警系統(tǒng)，一旦制冷機中的水位值比安全水位的值低，系統(tǒng)能夠自動報警；（2）需要配置水壓力表及水溫控制器，一旦發(fā)生水壓欠壓故障、水壓超壓故障、水溫超溫故障，系統(tǒng)能夠進行自動斷電保護；（3）系統(tǒng)需要具有供電回路保護功能，當三相供電出現(xiàn)相序錯誤或者缺相故障時，系統(tǒng)應該具有自動斷電功能；（4）冷卻系統(tǒng)的外殼必須要經(jīng)過相應的防銹處理，可以采用冷軋鋼板材料；（5）在一定的溫度范圍內(nèi)，冷卻系統(tǒng)中的水溫應該可以根據(jù)需要進行有效的調(diào)節(jié)；（6）應該能夠在計算機上顯示適配架出入口的水溫，并進行實時的監(jiān)控，一旦相關(guān)部位的水溫超出設定溫度值，系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)自動報警。

4.3 監(jiān)控分系統(tǒng)的設計

監(jiān)控分系統(tǒng)應該具有的主要功能有：（1）可以依據(jù)報警參數(shù)進行電源的自動關(guān)閉；（2）標記超標的數(shù)據(jù)；（3）可以對根據(jù)需要對保存的時間進行設置；（4）對于一些重要的參數(shù)需要設置有效的判斷范圍，以便于系統(tǒng)的自動報警；（5）能夠?qū)崿F(xiàn)原始數(shù)據(jù)的失效分析；（6）能夠?qū)ο嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進行自動檢測，并形成相應的數(shù)據(jù)表格；（7）系統(tǒng)必須具備具有老化管理、命令發(fā)送、文件管理等多項功能的監(jiān)控軟件，并且該軟件必須具有操作簡單的界面；（8）能夠?qū)崿F(xiàn)計算機與DAM光纖調(diào)制解調(diào)板之間的通訊。

4.4 老煉臺主機的設計

老煉臺主機的主要功能是安裝相關(guān)的需要進行老煉的數(shù)字陣列模塊，在老煉臺主機的老煉區(qū)域的設計中，需要根據(jù)相關(guān)的數(shù)字陣列模塊的尺寸來設計老煉區(qū)域的尺寸，在老煉臺主機中具有：本振功率分配網(wǎng)絡、冷卻液分配器、BNC電纜、DAM盲配架等部分組成，每個DAM單元具有16各收發(fā)通道，通過BMA將DAM的輸出轉(zhuǎn)換為SMA接口，并在其后接一個檢波器與衰減器，使其能夠完成每個發(fā)射通道的檢測功能。BNC電纜采用的是CDI矩形頭，以集束電纜的形式將DAM16個通道送出到數(shù)字接口機柜中。

本振功率分配網(wǎng)絡中具有20 MHZ的參考時鐘分配及一個本振功率分配，每個分配器前都具有功率放大器，能夠?qū)⑿盘栐摧敵龅膮⒖夹盘柤氨菊窀鶕?jù)需要進行放大。冷卻液分配器從冷卻液出口進行回收，并通過水管輸入適配架入口。

5 結(jié)語

在數(shù)字陣列雷達中，進行數(shù)字陣列模塊的老煉系統(tǒng)的建設，對于數(shù)字陣列雷達的運行可靠性的提高具有積極的促進作用，因此，對數(shù)字陣列模塊老煉系統(tǒng)的開發(fā)研制進行分析，具有非常重要的意義。本文就針對數(shù)字陣列模塊的特點，對其老煉系統(tǒng)的設計及各個分系統(tǒng)的功能進行了簡單分析，對于老煉系統(tǒng)的開發(fā)研制具有一定的參考作用。

參考文獻

[1] 何宏平，張偉.數(shù)字陣列模塊老煉系統(tǒng)的研制[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗，2011（6）.

[2] 徐海洲，吳曼青.數(shù)字陣列雷達系統(tǒng)[J].合肥工業(yè)大學學報：自然科學版，2012（5）.endprint