[发明专利]一种降低无源数字移相器驱动电路驱动功率的方法

说明书

本发明提供一种降低无源数字移相器驱动电路驱动功率的方法，在无源数字移相器驱动电路中，通过对相邻周期控制数据进行比较判定，可在数据不同时对负载进行功率驱动，能够大幅减少驱动单元相邻周期间数据相同造成的重复驱动，在不改变原有功率驱动电路结构前提下，仅靠采用该方法即可降低连续工作时驱动电路总驱动功率。

技术领域

本发明涉及一种降低移相器驱动电路驱动功率的方法，特别是一种降低无源数字移相器驱动电路驱动功率的方法，属于无源相控阵雷达移相器驱动控制领域。

背景技术

移相器是相控阵雷达天线系统中的关键器件，可通过改变移相器相移值改变天线波束指向。由于便于波束控制，无源数字移相器(以下简称数字移相器)在无源相控阵天线中广泛应用，目前大规模工程应用的无源数字移相器有铁氧体移相器、PIN二极管移相器等，一般n位数字移相器由n个不同相移值的子移相器串联而成，每个子移相器有移相和不移相两种状态，由一位二进制数字信号控制通过单元级驱动电路进行驱动，故n位数字移相器通过n位二进制数字信号控制n个结构相同的单元驱动电路进行功率驱动，可得到2ⁿ个不同的相移值。工程应用中，每个数字移相器一般通过由多个单元驱动电路和其他外围功能电路组成的一个移相器驱动电路进行功率驱动，其中单元驱动电路主要完成功率驱动功能，是整个移相器驱动电路中功耗最大的部分。

当相控阵雷达天线阵列规模较大时，所需移相器和移相器驱动电路数量随规模增加，特别是单元驱动电路的数量与移相器位数相关，呈n倍增加，相应的驱动总功率也随规模增加而增大。在机载、弹载或其他功率限制的应用场合中，功耗是设计的重点考虑对象，即使在某些应用场合并不重点考虑功耗部分，降低功耗也是系统优化的重要方面。因此有必要研究降低移相器驱动电路驱动功率的方法，尽量减少移相器驱动电路的驱动功耗，从而减小整机功耗。

事实上不同类型的数字移相器由于工作原理不同，驱动电路和驱动功率都不相同，例如：铁氧体移相器需要利用驱动电路对其外加直流磁场改变铁氧体材料的导磁系数，从而改变电磁波的相速得到不同的相移量，PIN二极管移相器需要利用驱动电路控制PIN二极管工作于正偏或反偏状态，利用不同偏置状态所对应的不同路径移相，但无论何种驱动电路，其驱动控制方式都是以当次命令为依据，即根据本次工作周期得到的控制信号进行驱动控制，例如n位数字移相器根据当前周期需要的移相控制信号进行驱动，下次工作时则根据下个周期的移相控制信号进行驱动，存在相邻工作周期由于控制信号相同导致驱动单元重复驱动的情况发生，因此连续工作时造成了不必要的驱动功率浪费，增加了数字移相器驱动电路整体驱动功耗。

发明内容

要解决的技术问题

为了降低无源数字移相器驱动电路驱动功率，解决数字移相器驱动电路相邻工作周期由于控制信号相同导致的驱动单元重复驱动造成驱动功率浪费的现象，本发明提出了一种降低无源数字移相器驱动电路驱动功率的方法，可以减少驱动单元周期间的重复驱动，在不降低单元驱动电路驱动功率前提下，可降低驱动电路总驱动功率。

技术方案

一种降低无源数字移相器驱动电路驱动功率的方法，其特征在于在无源数字移相器驱动电路的控制部分增加控制数据比较单元，对相邻周期之间控制数据进行判断，当控制数据相同时，不需要对负载再次驱动，控制数据不同时，按当前周期的控制数据对负载进行驱动；包括初始驱动和正常驱动两个工作过程：

所述的初始驱动工作过程包含如下步骤：

步骤1a：天线系统上电后，n位无源数字移相器驱动电路根据波控装置下发的n位初始控制数据和本周期数据锁存信号触发锁存初始驱动控制数据；

步骤2a：n位无源数字移相器驱动电路根据波控装置下发的复位信号复位控制数据比较单元，使其不对相邻周期数据进行比较，因此驱动电路各基本位功率驱动单元按照初始驱动数据和系统工作时序进行初始化驱动工作；