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【摘 要】 随着伺服控制技术的应用，雷达天线在旋转过程中容易受电磁场干扰而产生故障。结合应用实际情况，谈谈雷达天线受干扰停转问题几种处理方法，提高雷达天线在使用过程中的抗干扰能力。
【关键词】 雷达天线 受干扰 停转问题的处理
一、概述
当雷达在开发射机工作时，天线旋转偶尔出现旋转停止现象。在雷达正常工作过程中，人工变换发射机工作频点，天线也出现过旋转停止现象。
二、原因分析
經分析，该故障是由于控制板检测到天线旋转保护信号，控制天线停止旋转所致。故障发生时，旋转保护插销处于解锁状态，分析认为该故障是由于旋转保护传感器受到干扰，输出了旋转保护信号。
天线旋转保护传感器目前最常用的是电感式接近开关，该种传感器用于检测金属物体，主要由振荡器、触发电路和开关输出装置三部分组成。如下图所示。
图1 电感式传感器工作原理框图
接通电源后，振荡器开始振并产生一个特定的电流。振荡线圈产生的电磁场集中在传感器的感应面，金属物体靠近感应面时，金属物内产生涡流，消耗振荡器能量，导致振荡器电路的衰减。当振荡器振幅下降到某幅度时，后级触发电路动作，产生一个开关输出。此时常开导通、常闭关断。
天线旋转过程中，雷达发出的电磁波在某一方位上照射到传感器上，可能产生两种干扰形式：传感器振荡器受到干扰导致振荡电路的衰减；触发电路受到干扰。这两种干扰都可能使传感器产生一个开关输出，当控制板检测到该信号时，认为旋转保护有效，向方位变频器发生停止指令，控制方位电机旋转停止，从而使天线停止旋转。
三、解决措施
根据上述分析，为了解决传感器上的干扰问题，可采用以下几种措施减小干扰对系统造成的影响，提高可靠性。
1、对传感器检测面加装屏蔽罩
采用结构屏蔽的方式，对传感器检测面进行防护，避免电磁波直接照射到传感器检测面，避免电磁波对传感器的振动器产生干扰。其结构示意图如下所示。
2、传感器电缆进行屏蔽处理
由于以前传感器插头为塑料壳体，传感器电缆虽然采用了屏蔽电缆，但屏蔽层只能在控制柜一侧的插头进行屏蔽处理，而传感器侧无法处理，因此无法有效的避免干扰信号通过电缆线进入传感器内部电路中。当干扰信号通过导线进入到传感器内部后，可能对传感器内部比较敏感的触发电路造成干扰，使得传感器产生一个开关输出，控制板检测到该信号视为旋转保护，控制天线停止旋转。
在此，传感器插头选用金属插头，对传感器输入电缆进行屏蔽处理，使得整个传感器电缆形成一个完整的屏蔽体，避免干扰信号通过电缆芯线进入传感器。
3、控制板输入端口增加滤波电容
由于传感器输出干扰信号，需要在控制板检测端口增加滤波电容，将该信号滤掉，以免天线在工作中停止旋转。
经分析可知，错误信号为传感器受干扰所产生的输出开关信号，其最高开关频率为f=800Hz。因此，可选用低频滤波效果较好的电解电容，以便滤除扰动信号，提高系统抗干扰能力。
控制板I/O端口采用光耦隔离TLP281，当干扰信号达到光耦导通条件时，光耦输出有效信号到控制板DSP。该光耦导通电压VF=1.15V，导通电压IF=5mA；一般来说，滤波电容的选取原则是：RL*C≥（3～5）T，其中T为频率，RL为光耦导通负载电阻，RF=VF/IF=1.15/0.005=230Ω。
则电容C≥（3～5）T/ RL，在此选取C≥5T/ RL=5*800/230=17.4μF，即选取的滤波电容不小于18。在此，选取电容器为CD11-50V-47μF。
在控制板I/O端口上增加了滤波电容，从雷达工作情况来看，滤波效果较好，发射机开机工作时已经没有出现天线停转故障。
四、系统验证情况
保持整机初始状态，旋转天线，并开发射机工作，分别选取脉间伪随机模式、脉组伪随机模式、手动选取发射工作频点工作，天线未出现停转现象。
五、结束语
通过对传感器检测面加装屏蔽罩、传感器电缆进行屏蔽处理、控制板输入端口增加滤波电容等三种方式处理后，有效的杜绝了雷达天线受干扰停转现象发生。
参考文献
[1]周兵.天线控制单元技术条件. 2008.
[2]接近开关使用说明书. 德国P+F
【关键词】 雷达天线 受干扰 停转问题的处理
一、概述
当雷达在开发射机工作时，天线旋转偶尔出现旋转停止现象。在雷达正常工作过程中，人工变换发射机工作频点，天线也出现过旋转停止现象。
二、原因分析
經分析，该故障是由于控制板检测到天线旋转保护信号，控制天线停止旋转所致。故障发生时，旋转保护插销处于解锁状态，分析认为该故障是由于旋转保护传感器受到干扰，输出了旋转保护信号。
天线旋转保护传感器目前最常用的是电感式接近开关，该种传感器用于检测金属物体，主要由振荡器、触发电路和开关输出装置三部分组成。如下图所示。
图1 电感式传感器工作原理框图
接通电源后，振荡器开始振并产生一个特定的电流。振荡线圈产生的电磁场集中在传感器的感应面，金属物体靠近感应面时，金属物内产生涡流，消耗振荡器能量，导致振荡器电路的衰减。当振荡器振幅下降到某幅度时，后级触发电路动作，产生一个开关输出。此时常开导通、常闭关断。
天线旋转过程中，雷达发出的电磁波在某一方位上照射到传感器上，可能产生两种干扰形式：传感器振荡器受到干扰导致振荡电路的衰减；触发电路受到干扰。这两种干扰都可能使传感器产生一个开关输出，当控制板检测到该信号时，认为旋转保护有效，向方位变频器发生停止指令，控制方位电机旋转停止，从而使天线停止旋转。
三、解决措施
根据上述分析，为了解决传感器上的干扰问题，可采用以下几种措施减小干扰对系统造成的影响，提高可靠性。
1、对传感器检测面加装屏蔽罩
采用结构屏蔽的方式，对传感器检测面进行防护，避免电磁波直接照射到传感器检测面，避免电磁波对传感器的振动器产生干扰。其结构示意图如下所示。
2、传感器电缆进行屏蔽处理
由于以前传感器插头为塑料壳体，传感器电缆虽然采用了屏蔽电缆，但屏蔽层只能在控制柜一侧的插头进行屏蔽处理，而传感器侧无法处理，因此无法有效的避免干扰信号通过电缆线进入传感器内部电路中。当干扰信号通过导线进入到传感器内部后，可能对传感器内部比较敏感的触发电路造成干扰，使得传感器产生一个开关输出，控制板检测到该信号视为旋转保护，控制天线停止旋转。
在此，传感器插头选用金属插头，对传感器输入电缆进行屏蔽处理，使得整个传感器电缆形成一个完整的屏蔽体，避免干扰信号通过电缆芯线进入传感器。
3、控制板输入端口增加滤波电容
由于传感器输出干扰信号，需要在控制板检测端口增加滤波电容，将该信号滤掉，以免天线在工作中停止旋转。
经分析可知，错误信号为传感器受干扰所产生的输出开关信号，其最高开关频率为f=800Hz。因此，可选用低频滤波效果较好的电解电容，以便滤除扰动信号，提高系统抗干扰能力。
控制板I/O端口采用光耦隔离TLP281，当干扰信号达到光耦导通条件时，光耦输出有效信号到控制板DSP。该光耦导通电压VF=1.15V，导通电压IF=5mA；一般来说，滤波电容的选取原则是：RL*C≥（3～5）T，其中T为频率，RL为光耦导通负载电阻，RF=VF/IF=1.15/0.005=230Ω。
则电容C≥（3～5）T/ RL，在此选取C≥5T/ RL=5*800/230=17.4μF，即选取的滤波电容不小于18。在此，选取电容器为CD11-50V-47μF。
在控制板I/O端口上增加了滤波电容，从雷达工作情况来看，滤波效果较好，发射机开机工作时已经没有出现天线停转故障。
四、系统验证情况
保持整机初始状态，旋转天线，并开发射机工作，分别选取脉间伪随机模式、脉组伪随机模式、手动选取发射工作频点工作，天线未出现停转现象。
五、结束语
通过对传感器检测面加装屏蔽罩、传感器电缆进行屏蔽处理、控制板输入端口增加滤波电容等三种方式处理后，有效的杜绝了雷达天线受干扰停转现象发生。
参考文献
[1]周兵.天线控制单元技术条件. 2008.
[2]接近开关使用说明书. 德国P+F