[发明专利]一种适用于大规模阵列波束赋形的模块化高精度控制系统及方法

摘要

本发明涉及一种适用于大规模阵列波束赋形的模块化高精度控制系统及方法，上位机根据阵列系统对波束扫描区域及扫描形式的需求，生成对应的电压控制字数据并将其发送到模块化的波束控制单元，每个波束控制单元接收到电压控制字后，在上位机的控制指令下根据不同波束扫描模式以查找表的方法读取对应的电压控制字，通过数模转换芯片将按照指定的工作时序将控制电压依次输出给16路模拟移相器，完成对所有通路的高精度相位调节，实现整个阵列在二维平面上的波束聚焦与波束扫描。本发明实现了相控阵波束控制系统的模块化设计，通过模块扩展可完成对大规模阵列的波束赋形与电扫描，能够有效降低系统设计风险与设计复杂度，具有集成度高、小型化、低功耗的优点，可广泛应用于大规模相控阵雷达及扫描式辐射计系统中。

主权项

1.一种适用于大规模阵列波束赋形的模块化高精度控制系统，其特征在于：包括多个波束控制模块、上位机和移相器；采用内存储查找表的方式实现对需要配置的相位电压数据的存储与索引；上位机首先根据系统配置信息及工作模式计算生成对应的电压控制字，并以文本形式发送给波束控制模块，之后继续发送配置信息等相关内容；每个波束控制模块接收并将文本和配置信息存入其内部相应内存空间后向上位机返回状态信息，表明数据已接收完毕；接着在上位机的控制下，波束控制模块通过接收上位机的波束位置信息从文本中读取对应的电压控制字，在同步信号的作用下按照数模转换的数据配置格式和读写时序要求完成对移相器控制电压的数模转换，将转换后的模拟电压输送给移相器，实现对每个阵列单元的相位调节，进而完成对二维面上的波束切换与电扫。