雷达发射机技术不断发展，固态发射机以其独特的优越性广泛地为各种雷达所采用。固态发射机采用了全固态晶体管作为放大器，这种器件由于电压低，比较真空管发射机来说有很高的可靠性，其主要特点是实现了发射机系统的模块化设计，提高了发射机的可靠性和可维护性。由于采用了多个固态放大器功率组件合成大功率输出，个别固态放大器功率组件发生故障对整个发射输出功率无影响，使整个发射系统仍能工作。

2　控制和保护系统硬件

　　控制和保护系统不但要实现对发射机的开关机控制，故障信号的采集和快速保护，关键参数的采集，工作状态显示，故障显示等功能，还必须能与雷达主控台进行通讯，具有遥控功能和与主控台的信息交换功能。因此，雷达发射机的控制和保护系统是非常重要的，要求能对故障响应迅速且有效地保护发射机。系统组成方框图如图1所示。该控制和保护系统选用了51系列单片机作核心器件，系统由51系列微处理电路、接口电路、vfd显示模块及通讯控制接口等组成。当固态发射机的功放组件、电源组件等发生故障时，该控保系统一是能迅速、直观地指示出固态雷达发射机的具体故障的发生位置，二是完成与雷达主控台的通讯联络。

3　控制和保护系统在固态发射机中的具体设计

　　下面以某有源相控阵雷达固态发射机的控制和保护系统为例，说明整个控制和保护系统的设计。

3．1　控制和保护系统的硬件设计
　　该发射机控制和保护系统检测固态功率组件n个，开关电源组件n个，还需检测输出总功率低，输出驻波大，前级脉冲过宽和过工作比故障，冷却故障，前级放大器a路和b路是否工作正常。该系统由一块cpu控制板，两块接口板，一块双工控制板组成。接口板数量还可以根据具体情况增加。工作原理框图见图2。

　　其检测量大，要求速度快，实时性强为了解决高速通用与设备量之间的矛盾，选用大规模数字信号处理芯片epld作为故障处理的核心。

4　该控制和保护系统的优越性

　　传统的发射机的控制和保护系统使用数码管显示功率组件和开关电源的故障位号和故障总数，其他故障如驻波保护、过脉宽和过工作比保护、冷却故障等只能用发光二极管来指示，显示单一，功耗大，硬件设计复杂且修改性差，分机面板元件繁多，人机界面差。

　　本控保系统采用vfd模块作显示屏，可以使固态发射机所有的故障状态都能直观显示，硬件设计简单化，分机面板只需一块尺寸为7cm×13．5cm的显示屏。

　　vfd模块具有以下特点：与51系列单片机并行连接，用20芯扁平电缆连接比较方便；电源仅需直流＋5v，最大电流1a；能显示121种字符，选择性强；显示屏亮度可以通过软件设置进行选择；字符采用5×7点阵显示，共4行，每行显示20个字符。vfd模块中信号工作时序关系见图5。

　　图5中，tpw为wr的脉冲宽度最小为50ns；texe为vfd模块显示完成时间最大为750μs，该时间段内不能接收数据信息；／sel为vfd模块设置显示时间最小为100ns。

5　结束语

　　固态发射机的控制和保护系统，采用epld和vfd模块进行设计。简化了设计、提高了系统可靠性，可以使发射机控制和保护系统实现模块化设计，向通用化、标准化、系列化进军，这样可以大大缩短研制设计周期，适应科研生产的发展需要。

　　以上固态发射机控保系统因其设计简单可靠，工作稳定，已在多个产品中广泛应用，并得到用户的一致好评。