[实用新型]一种高稳时钟源及CC型雷达测试与故障检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达测试与检测设备领域，更具体地说，涉及一种具有高稳时钟源的CC型雷达测试与故障检测系统。

背景技术

新一代天气雷达在灾害性天气监测和预警服务方面发挥了重要作用，为了确保雷达正常业务运行，国内很多技术保障人员在故障分析和维护方面积累了很多经验，例如王志武(王志武，周宏根，林忠南，新一代天气雷达SA&B的故障分析[J].现代雷达，2005,27(1)：16-17,28)等搜集和整理了十几个CINRAD SA/B雷达出现的相似故障，针对性地提出了一些加强新一代天气雷达可靠性的措施和该机雷达性能的意见。梁金元(梁金元，CINRAD/CC雷达发射机高压电源检修方法及故障实例[J].山西气象，2005，(3)：33-34,36)通过分析CINRAD/CC雷达发射机高压电源工作原理，并通过故障实例提出了高压电源的检修方法。作为中国气象局气象业务布网使用的设备，CINRAD/CC型雷达具有较高的可靠性、稳定性好较好的维修性，雷达发生故障时，根据报警信息结合维修面板的指示报警情况，做出相应的判断，按照各系统工作原理和信号流程，并直接检修与报警参数想的电路。但是有一些性能参数指标下降引起的故障或者不是主要的故障监测点，雷达监控系统无法检测出故障并报警，需要技术人员通过分析找出故障的原因和故障点。

CC型雷达测试与故障检测系统采用NI公司的便携式通用仪器为硬件平台，包含了信号源、频谱仪、示波器、万用表和功率计。其中信号源和频谱仪共用部分板卡，其他仪器均可独立使用。由于成本以及体积原因，NI公司推出的通用仪器板载时钟稳定度普遍偏低，受温度影响较大，而在雷达测试中，频谱仪分析带宽通常会设置为3Hz及以下，所以通用仪器板载的时钟完全不能满足雷达系统对测试仪器时钟的要求。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的CC型雷达故障检测系统存在时钟源稳定性和抗干扰性差以及信号源和频谱仪的频率稳定度不高的问题，本实用新型提供一种高稳时钟源，通过FPGA的指令去实现对晶振输出信号的开关，可以节约耗能，提高时钟源的稳定性和抗干扰性。本实用新型还提供了一种具有该高稳时钟源的CC型雷达测试与故障检测系统，根据需要控制高稳时钟源开关可以使该系统内部温度保持在一个比较稳定的状态，利于仪表稳定持续工作。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种高稳时钟源，包括PXIe接口、FPGA、晶振电源控制模块、高稳定度恒温晶振和电源管理及电源滤波电路模块，所述的PXIe接口连接计算机为电源管理及电源滤波电路模块供电，所述的电源管理及电源滤波电路模块为FPGA和晶振电源控制模块供电，所述的FPGA接收PXIe接口传输的信号，控制晶振电源控制模块是否为高稳定度恒温晶振供电。

更进一步地，所述的FPGA为XC6SLX45T，所述的PXIe总线与FPGA的高速串行接口连接，实现标准PXIe通信。

更进一步地，所述的晶振电源控制模块为spx3819系列LDO器件。

更进一步地，所述的电源管理及电源滤波电路模块中为FPGA供电是开关电源模块，其型号为PTH08T230WAD。

更进一步地，所述的高稳定度恒温晶振为SOXO18U系列晶振。

更进一步地，在电源输入前级采用分离元件设计LC电源滤波器，LC电源滤波器后进入EMI滤波器，然后注入所述的电源管理及电源滤波电路模块。

更进一步地，其输出时钟频率为10MHz，输出时钟功率≥7dBm，谐波≤-30dBc；杂波≤-80dBc。

一种CC型雷达测试与故障检测系统，包括上述的高稳时钟源，为信号源或频谱仪提供稳定的时钟信号。

更进一步地，还包括示波器和/或万用表，所述的万用表与CC型雷达连接，用于测量其电压或电流；所述的示波器用于测量CC型雷达的电信号变化。

3、有益效果

(1)本实用新型提供一种高稳的时钟源，通过FPGA的指令去实现对晶振输出信号的开关，可以节约耗能，提高时钟源的稳定性和抗干扰性；未使用本装置提供的时钟源时，CC雷达测试与故障检测系统对频率测量以及改善因子测试准确度低。使用本时钟源后，CC雷达测试与故障检测系统中的频谱仪以及信号源时钟质量高，频谱测试准确度高，信号输出测试信号频率精度高；