专利名称：一种雷达的天线模拟/控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达的天线模拟/控制器。
背景技术：
天线伺服系统是雷达系统的重要组件，其担负着方位扫描、俯仰扫描、发 射射频脉冲和接收回波信号的任务。雷达系统根据后端信号处理终端要求控制 天线按一定方式运转，以获取对应方位和仰角的回波信息，由信号处理终端生 成所需产品。现有天线伺服系统一般由天线罩、天线、天线座和伺服分机等构 成，天线伺服系统体积庞大，质量重，造价昂贵。
雷达系统的信号处理终端在验证雷达控制功能和产品生成功能时，通常需 要获取实时天线角度和运行状态信息。鉴于天线伺服系统体积和造价等客观因 素，在调试信号处理终端时不可能连接真实天线，这就需要一个天线模拟器来 代替天线伺服系统为信号处理终端提供角度和状态信息。另外，雷达系统现场 组装、联调和故障排查时，通常需要对各个分机进行单独检测。目前天线伺服 系统的检测方式比较落后，检测手段比较单一，检测结果显示不直观，无法获, 取天线故障状态信息，也不能模拟天线输出角度和状态信息。
现有技术中对天线伺服系统的检测(天线控制和接口测试)主要采用测试
板方式，其结构框图见图1。天线伺服系统100主要包括天线101和伺服分机 102，该测试板200通过板上拨码开关201切换固定的几组控制参数，通过COM (Component Object Mode,组件对象模型)标准串口控制天线伺服系统100， LED (Light Emitting Diode，发光二极管)202则用于显示当前的控制参数序 号。由于拨码开关201位数的限制，控制参数只能有固定的几组，命令设置不 灵活，不能全面的检测各种命令情况下天线伺服系统100执行命令的情况。该 方法只能发送天线控制命令来测试天线伺服系统100，尚不具备获取天线数据 功能，从而无法检测天线伺服系统100下行数据通道是否正确，只能被动的从' 天线伺服系统100处观察执行命令的结果。综上可知，所述现有的雷达的天线模拟和控制技术，在实际使用上显然存 在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种雷达的天线模拟/控制 器，其同时具有天线控制功能和天线模拟功能，并能够根据需要选择各种命令 及参数进行检测，且能直观地显示各种命令执行结果。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种雷达的天线模拟/控制器，包括 处理器以及分别与所述处理器电性连接的第一接口、输入单元和显示单元，所 述处理器具有控制器工作模式和模拟器工作模式；
所述处理器处于控制器工作模式时，所述输入单元选择输入至少一天线控. 制命令及其参数，并由第一接口发送至外部的天线伺服系统控制天线运转，所 述天线伺服系统将实时天线角度通过第一接口传送至所述处理器，由所述处理 器进行天线角度解码，并在所述显示单元中实时显示；
所述处理器处于模拟器工作模式时，所述处理器通过第一接口接收外部的 信号处理终端的至少一天线模拟命令及其参数，所述处理器根据该天线模拟命 令及其参数实时计算出天线模拟角度，并通过第一接口发送给所述信号处理终
l山乂而。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述处理器还电性连接有一第二接
所述处理器处于控制器工作模式时，所述处理器通过第二接口接收所述天' 线伺服系统的天线状态信息，并在所述显示单元中实时显示；
所述处理器处于模拟器工作模式时，所述输入单元选择输入至少一模拟天 线状态命令及其参数，所述处理器根据该模拟天线状态命令及其参数生成相应 天线伺服系统的模拟天线状态信息，并通过第二接口发送给该信号处理终端。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述第一接口和/或第二接口为 RS232串行接口。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述处理器至少包括第一 UART接 口和第二 UART接口 ，所述处理器处于控制器工作模式时使用第一 UART接 口通信，所述处理器处于模拟器工作模式时使用第二UART接口通信。根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述处理器为MCU，由CPLD或者 FPGA构成。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述输入单元为支持热拔插的键盘 和/或鼠标。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述显示单元为液晶显示屏。
根据本实用新型的天线模拟/控制器,所述天线模拟/控制器还包括一主板， 所述处理器以插接件方式连接在所述主板上。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述天线模拟/控制器还包括电源单 元，所述电源单元与所述主板电性连接，并由所述电源单元为所述处理器供电。
根据本实用新型的天线模拟/控制器，所述天线模拟/控制器应用的雷达为 X波段多普勒雷达。
本实用新型天线模拟/控制器的处理器具有控制器工作模式和模拟器工作. 模式，既可用作天线控制器也可用作天线模拟器。在控制器工作模式下，用户 根据需要通过输入单元选择输入各种天线控制命令及其参数，并由第一接口发 送至外天线伺服系统，所述天线伺服系统将实时天线角度通过第一接口传送至 处理器，由所述处理器进行天线角度解码并在显示单元中进行实时显示，从而 完成天线伺服系统命令接口测试功能，并直观地显示命令执行结果。在模拟器 工作模式下，所述处理器通过第一接口接收信号处理终端的天线模拟命令及其 参数，所述处理器计算出天线模拟角度并通过第一接口发送给信号处理终端， 以用于信号处理终端测试。进一步地，天线模拟/控制器还可包括第二接口， 在控制器工作模式下，所述处理器通过第二接口接收天线伺服系统的天线状态 信息，并实时在显示单元中直观显示；在模拟器工作模式下，用户根据需要通' 过输入单元选择输入各种模拟天线状态命令及其参数，由所述处理器生成相应 天线伺服系统的模拟天线状态信息通过第二接口发送给信号处理终端，以验证 信号处理终端对天线伺服系统故障的处理功能。


图1是现有技术中采用测试板对天线伺服系统的检测示意图； 图2是本实用新型雷达的天线模拟/控制器的结构示意图； 图3是本实用新型优选的天线模拟/控制器的结构示意图；图4是本实用新型优选的天线模拟/控制器的工作流程图。
具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图. 及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图2示出了本实用新型雷达的天线模拟/控制器的结构，所述天线模拟/控 制器10应用的雷达优选为X波段多普勒雷达，该天线模拟/控制器10包括处 理器11以及分别与处理器11电性连接的第一接口 12、输入单元14和显示单 元15，所述处理器11具有控制器工作模式和模拟器工作模式，所述处理器11 可为MCU(Micro Controller Unit,微控制器)，由CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)或者FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)构成。所述处理器11只需至少包括第一 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器)接口禾口第二 UART接口，所述处理器11处于控制器工作模式时使用第一UART接口通信， 所述处理器11处于模拟器工作模式时使用第二UART接口通信，这样处理器 11既可用作天线控制器也可用作天线模拟器。
所述处理器11处于控制器工作模式时，输入单元14选择输入至少一天线 控制命令及其参数，用户可根据需要通过输入单元14灵活人工设置各种天线 控制命令及其参数，所述输入单元14优选为支持热拔插的键盘和/或鼠标。由 第一接口 12将所述天线控制命令及其参数发送至外部的天线伺服系统20控制 天线运转，所述天线伺服系统20将实时天线角度通过第一接口 12传送至处理 器ll，由所述处理器11进行天线角度解码，并在显示单元15中实时显示， 以提供命令执行结果显示功能，所述显示单元15优选为液晶显示屏，从而完 成天线伺服系统命令接口测试功能，并直观地显示命令执行结果。
所述处理器11处于模拟器工作模式时，所述处理器11通过第一接口 12 接收外部的信号处理终端30的至少一天线模拟命令及其参数，所述处理器11 根据该天线模拟命令及其参数实时计算出天线模拟角度，并通过第一接口 12 发送给信号处理终端30，以用于信号处理终端30的测试。
优选的是，所述处理器11还可电性连接有一第二接口 13。所述处理器11处于控制器工作模式时，所述处理器11通过第二接口 13 接收天线伺服系统20的天线状态信息，例如各种天线故障信息，并在显示单 元15中实时显示，以提供天线故障状态显示功能。
所述处理器11处于模拟器工作模式时，所述输入单元14选择输入至少一 模拟天线状态命令及其参数，即用户根据需要通过输入单元14选择输入各种 模拟天线状态命令及其参数，所述处理器11根据该模拟天线状态命令及其参' 数生成相应天线伺服系统20的模拟天线状态信息，例如各种天线模拟故障信 息，并通过第二接口 13发送给该信号处理终端30。
本实用新型中的第一接口 12和/或第二接口 13优选为RS232串行接口。
这样天线模拟/控制器10既能测试天线伺服系统20命令接口功能，又能 产生模拟天线角度和状态信息供信号处理终端30测试使用。
图3示出了本实用新型优选的天线模拟/控制器的结构，所述天线模拟/控 制器10包括处理器11，该处理器11分别电性连接有作为第一接口 12和第二 接口 13的COM1接口和COM12接口，处理器11还电性连接有作为输入单元 的键盘14和作为显示单元的液晶显示屏15。处理器11优选为CPLD构成的 MCU处理器C8051F020， COM 1接口和COM2接口在两种工作模式中复用， 要求MCU主控制器只需要具有两个UART接口即可，从而降低了硬件成本和 选型难度。键盘14优选提供12个独立按键，采用扫描方式，有两个指示灯， 一个用于连接状态显示，另一个用于按键显示。液晶显示屏15的使用弥补了 测试系统测试结果无法显示或显示不直观的弊端。当天线模拟/控制器10启动 后，首先会判断天线模拟/控制器10此时的工作状态
当处理器11工作在控制器方式时，则由键盘14选择设置并输入天线控制 命令，在对应菜单设置命令参数，按确认键调用串口发送程序，由COM1接-口发送至天线伺服系统20控制天线运转。天线伺服系统20将实时天线角度通. 过COMl接口传送至处理器11，处理器11负责角度解码，并在液晶显示屏 15实时显示，便于调试人员直观检测接收角度是否正确。除了能验证天线角 度外，处理器11还可以通过COM2接口监测天线伺服系统20的天线状态信 息，例如各种天线故障状态，并在液晶显示屏15中实时显示。
当处理器11工作在模拟器方式时，C0M1接口用于接收信号处理终端30 的天线模拟命令及其参数，COM2接口用于发送模拟的天线伺服系统20的天线状态信息。天线模拟命令包括方位定位、俯仰定位、方位扇扫、俯仰扇扫、 PPI扫描、回路测试和终止命令等，处理器11首先判别接收到的天线模拟命
令类别和参数，再调取对应算法模块，实时计算出模拟天线角度值，通过C0M1 接口按协议要求定时发送天线角度至信号处理终端30。为了验证信号处理终 端30对天线伺服系统20的故障的处理功能，处理器11还接受键盘14输入以 设置模拟天线状态，例如各种天线模拟故障信息，通过COM2接口传送至信 号处理终端30。采用外接可热拔插的键盘14，命令及参数设置灵活，支持即 插即拔，当被用于处理器11工作在模拟器方式并不提供模拟天线状态输出时 可以拔下键盘14，从而有效节约体积。
所述天线模拟/控制器10还包括一主板，主板包含LCD接口、 RS232接 口、电源接口和其它扩展接口。所述处理器ll通过四周的插针连接至主板的 插座上。由于主板与处理器11采用接插件方式连接，便于其它类型处理器(如 采用FPGA等)的使用。所述天线模拟/控制器IO还包括电源单元16，所述电 源单元16与所述主板电性连接，并由电源单元16为处理器11供电。本实施 例中，电源单元16包括电源A和电源B,电源A外接5V变压器实现供电， 电源B外接USB5V实现供电，扩大了产品应用场合。
本实施例中的天线模拟/控制器支持模拟器和控制器两种工作方式，既可 用于天线伺服系统控制命令测试也可用于信号处理终端测试。由于配备了液晶 显示屏和可供参数设置的键盘，大大提高了测试灵活性和直观性，该实施例中 采用MCU作为主控制器编程灵活，可用作多种雷达天线模拟器或控制器。
图4示出了本实用新型优选的天线模拟/控制器的工作流程图，天线模拟/ 控制器10启动后判断工作模式是控制器工作模式还是模拟器工作模式。
处理器11工作在控制器工作模式天线模拟/控制器10判断是否有键盘 中断，即判断键盘14是否输入了天线控制命令及其参数，若发生键盘中断， 则通过键盘识别来识别天线控制命令及其参数，调用串口发送程序来通过第一 接口 12发送天线控制命令及其参数给天线伺服系统20;同时，并可调用液晶 显示程序来显示参数设置，并能够显示历史命令列表。若未发生键盘中断，则 判断是否发生COMl接口中断，即判断是否收到天线伺服系统20发来的实时 天线角度，若发生COMl接口中断则响应该中断，解析天线角度，再调用液 晶显示程序来显示天线角度。若未发生COM1接口中断，则判断是否发生COM2接口中断，即判断是否接收到天线伺服系统20的天线状态信息，若发 生则响应该COM2接口中断，并解析天线状态，在调用液晶显示程序来显示 天线状态。若未发生COM2接口中断则继续判断是否发生键盘中断。
处理器11工作在模拟器工作模式:天线模拟/控制器10判断是否有C0M1 接口中断，即判断是否接收到外部的信号处理终端30的天线模拟命令及其参 数，例如方位定位、俯仰定位等，若有则响应该COMl接口中断，解析接收 到的天线模拟命令及其参数，并调用相应算法程序来模拟天线旋转，再调用液 晶显示程序来显示模拟天线角度；同时调用串口发送程序，通过C0M1接口 将模拟天线角度发送给信号处理终端30。若未发生COMl接口中断，则判断 是否有定时器中断，若有则调用串口发送程序将模拟天线角度发送给信号处理 终端30。若也未发生定时器中断，则判断是否有键盘中断，即判断键盘14是 否输入模拟天线状态命令及其参数，若有键盘中断则进行键盘识别，则通过键 盘识别来识别模拟天线状态命令参数，调用串口发送程序将模拟天线状态发送 给信号处理终端30;同时调用液晶显示程序来显示模拟天线状态。未发生键 盘中断，则继续判断是否发生C0M1接口中断。
综上所述，本实用新型天线模拟/控制器的处理器具有控制器工作模式和 模拟器工作模式，既可用作天线控制器也可用作天线模拟器。在控制器工作模 式下，用户根据需要通过输入单元选择输入各种天线控制命令及其参数，并由 第一接口发送至外天线伺服系统，所述天线伺服系统将实时天线角度通过第一 接口传送至处理器，由所述处理器进行天线角度解码并在显示单元中进行实时 显示，从而完成天线伺服系统命令接口测试功能，并直观地显示命令执行结果。 在模拟器工作模式下，所述处理器通过第一接口接收信号处理终端的天线模拟 命令及其参数，所述处理器计算出天线模拟角度并通过第一接口发送给信号处 理终端，以用于信号处理终端测试。进一步地，天线模拟/控制器还可包括第 二接口，在控制器工作模式下，所述处理器通过第二接口接收天线伺服系统的 天线状态信息，并实时在显示单元中直观显示；在模拟器工作模式下，用户根 据需要通过输入单元选择输入各种模拟天线状态命令及其参数，由所述处理器 生成相应天线伺服系统的模拟天线状态信息通过第二接口发送给信号处理终 端，以验证信号处理终端对天线伺服系统故障的处理功能。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改 变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保 护范围。
1权利要求1、一种雷达的天线模拟/控制器，其特征在于，包括处理器以及分别与所述处理器电性连接的第一接口、输入单元和显示单元，所述处理器具有控制器工作模式和模拟器工作模式；所述处理器处于控制器工作模式时，所述输入单元选择输入至少一天线控制命令及其参数，并由第一接口发送至外部的天线伺服系统控制天线运转，所述天线伺服系统将实时天线角度通过第一接口传送至所述处理器，由所述处理器进行天线角度解码，并在所述显示单元中实时显示；所述处理器处于模拟器工作模式时，所述处理器通过第一接口接收外部的信号处理终端的至少一天线模拟命令及其参数，所述处理器根据该天线模拟命令及其参数实时计算出天线模拟角度，并通过第一接口发送给所述信号处理终端。
2、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述处理器还 电性连接有一第二接口；所述处理器处于控制器工作模式时，所述处理器通过第二接口接收所述天 线伺服系统的天线状态信息，并在所述显示单元中实时显示；所述处理器处于模拟器工作模式时，所述输入单元选择输入至少一模拟天 线状态命令及其参数，所述处理器根据该模拟天线状态命令及其参数生成相应 天线伺服系统的模拟天线状态信息，并通过第二接口发送给该信号处理终端。
3、 根据权利要求2所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述第一接口 和/或第二接口为RS232串行接口。
4、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述处理器至 少包括第一 UART接口和第二 UART接口，所述处理器处于控制器工作模式 时使用第一 UART接口通信，所述处理器处于模拟器工作模式时使用第二 UART接口通信。
5、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述处理器为 MCU，由CPLD或者FPGA构成。
6、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述输入单元' 为支持热拔插的键盘和/或鼠标。
7、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述显示单元 为液晶显示屏。
8、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述天线模拟 /控制器还包括一主板，所述处理器以插接件方式连接在所述主板上。
9、 根据权利要求8所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述天线模拟 /控制器还包括电源单元，所述电源单元与所述主板电性连接，并由所述电源 单元为所述处理器供电。
10、 根据权利要求1所述的天线模拟/控制器，其特征在于，所述天线模 拟/控制器应用的雷达为X波段多普勒雷达。
专利摘要本实用新型公开了一种雷达的天线模拟/控制器，所述处理器具有控制器工作模式和模拟器工作模式；在控制器工作模式下，输入单元选择输入天线控制命令及其参数，并由第一接口发送至天线伺服系统控制天线运转，所述天线伺服系统将实时天线角度通过第一接口传送至处理器，由处理器进行天线角度解码，并在显示单元中实时显示；在模拟器工作模式下，所述处理器通过第一接口接收信号处理终端的天线模拟命令及其参数，处理器根据该天线模拟命令及其参数实时计算出天线模拟角度，并通过第一接口发送给信号处理终端。借此，本实用新型同时具有天线控制功能和天线模拟功能，并能够根据需要选择各种命令及参数进行检测，且能直观地显示各种命令执行结果。
文档编号G01S7/00GK201269927SQ20082014069
公开日2009年7月8日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者何建新 申请人:成都远望科技有限责任公司;何建新