一种可靠的波导开关控制新方案.doc

一种可靠的波导开关控制新方案.doc一种可靠的波导开关控制新方案摘要:本文介绍一种波导开关控制新方案。该方案是在充分研究波导开关电路特点和工程实际监控要求的基础上提出的,新方案从根本上解决了波导开关电路与其控制电路在工作原理上的不匹配问题,实现了TTL电平控制与波导开关电动工作的脉冲型原理相统一,以其控制简单、指示可靠、无需状态记忆、不出现误动为特点,通过工程实践证明,使用效果非常好。关键词:波导开关;控制方案;转换驱动器引言波导开关是用于微波信号传输路径的选择、波导传输能量的通断或通道之间切换的一种机电一体化组件,广泛应用于电子系统微波发射设备和微波测控工程中,常用来实现核心微波设备的1:1备份或微波功率信号上天线和去负载通道之间的切换。根据微波信号频率的不同,波导开关相应具有不同的波导口径;结合工程实际的用途不同,波导开关又有三端口和四端口之分;按照波导端口的开口方向不同,波导开关又有E-面和H-面两种形式;若以操控方式的不同,波导开关还可分为手动和电动波导开关两种。目前常用的波导开关大多都是手动电动一体的H-面四端波导开关。所谓手动电动一体是指一个波导开关同时具有手动和电动两种操控模式,一般情况下采用电控模式工作,万一电控失灵仍可采用人工手动方式将其操作到位,这正体现出了波导开关及其控制的重要性。波导开关的典型电路如图l所示。图中给出的是波导开关在位置1时的电路状态图,其中虚线所示则是波导开关在位置2时的电路状态。T1、T2是用于实现波导开关电动控制的两个波导转换驱动器电机绕组,S1、S2是实现波导开关位置到位指示切换的两个单刀双掷微动开关,它们同时还实现两个驱动电机绕组供电回路之间的通断切换,从而保证在开关到位后立即将电机的电源切断,避免电机因长时间加电而降低寿命或损坏。图中右边部分所示为波导开关波导端口的位置及通断状态,位置1时端口1-2和3-4通,位置2时端口1-4和2-3通。图中左边部分给出的是波导开关电控接线引脚定义,1号线是位置1控制端,2号线是位置1指示端,3号线是电动控制公共端,4号线是位置2指示端,5号线是位置2控制端。波导开关主要由微波信号通道、波导转换驱动器以及两个位置指示和供电回路之间的切换电路组成,其工作原理描述如下: 假设波导开关的初始位置为1,则位置1的控制信号通过S1送到位置1指示端,同时与位置l对应的是波导端口1-2和3-4相连通。当控制信号送到位置2控制端时,位置2控制信号通过S2、T2到控制公共端构成通路,T2受控使波导开关转动到位置2,与位置2对应的是波导端口1-4和2-3相连通,同时S1、S2自动切换到虚线位置,位置1指示无信号,位置2的控制信号通过S2被送到位置2指示端,保证位置和指示相对应。反之亦然。这种波导开关电路的特点是控制信号与指示信号之间有关联,开关动作由同一个电机的两个绕组分别控制,绕组T1加电将开关控制到位置1,绕组T2加电将开关控制到位置2,两绕组不会同时加电,绕组不加电,开关不回到原来位置,一旦开关到位后就能够自动切断控制信号并转换位置指示。常规TTL电平控制方案及缺陷方案原理 TTL电平控制方案是为了满足系统设备计算机监控的要求,在人工手动的机械模拟键控波导开关控制方案基础上发展而来的。波导开关的位置控制和到位检测都用数字逻辑信号来完成。一般情况下,波导开关的监控都采用TTL电平控制方案,其原理图如图2所示。波导开关