芯森AN4V电流传感器在雷达TR组件健康状态管理中的应用

一、应用背景

有源相控阵雷达，TR组件是核心部分，位于天线和信号合成/分解网络之间，根据外部控制信号对微波信号进行放大、移相和衰减。TR组件的供电系统，某所采用的是1kHz的DC-DC脉冲电源，通过改变脉冲信号的占空比来调节供电功率的大小。整体供电系统见图1：

图1 雷达供电系统

现方案没有对TR组件的健康状态进行管理。由TR模块电源直接对TR组件进行供电，对供电的质量是否可靠没有进行直观有效的监控，导致TR组件的工作状态未知。

二、改进方案

在每一个TR组件供电的回路上，增加一只AN4V电路传感器，采集TR组件的供电质量。由于TR组件供电为脉动电流，通过电流传感器采集，其输出为脉动电压；通过滤波电路，传感器输出的脉动电压转换成直流电压；把直流电压反馈到TR电源模块的FPGA或DSP中，进行AD转换、信号处理，可以实时监控TR组件的供电质量；再通过集中控制系统，可以监控雷达上每一路TR组件的供电质量。

改进方案可以带来两个优势。其一是雷达健康状态管理：当单路TR组件的供电质量出现问题，可以快速准确识别出来，进行故障排查，提高效率。其二是自检功能：当雷达开机后，通过扫描每一路TR组件的供电质量，对雷达进行自检，某所可以做到200ms左右完成一个TR组件的自检，提升雷达自检的效率和准确性。

改进后的拓扑图见图2.

图2 改进的雷达供电系统

三、雷达用到的电流电压传感器

在一次侧PFC电源部分，功率大，用到百安级别的电流传感器，通常采用穿孔式的闭环电流传感器；电压传感器的需求，根据系统设计不同，一般在1000V以内。

在TR电源组件模块中，对体积和重量有很高的要求，某所选用了AN1V系列电流传感器作为模块的输入电流检测；如果进行健康状态管理，增加了AN4V电流传感器。

审核编辑 黄宇