一种热插拔通道化变频设备的制作方法

1.本实用新型涉及变频技术领域，具体涉及一种热插拔通道化变频设备。


背景技术：

2.微波变频器广泛应用于微波通信、雷达侦察、遥测遥感等领域，是现代通信系统的核心部分。现代通信技术的飞速发展，用户对变频设备提出的要求越来越多，功能也越来越多，微波前端系统的集成度要求也越来越高，传统的单一通道的变频设备已经不能满足通信行业快速发展的需要。一个系统需要多路变频通道才能满足需求，这就需要多台变频设备组成，因此传统变频设备会造成系统体积庞大、功耗和成本增加，资源大量浪费，且产品可靠性低维护成本高，维修困难，因此需要一种支持热拔插的多通道变频设备。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供一种热插拔通道化变频设备,支持多种频段变频板卡共用一个机箱，适合任意频段组合，且每个变频板卡可独立工作和控制，支持热拔插，可随时取出或更换；多种变频板卡共用电源、时钟、控制，且时钟、电源、控制采用双备份，支持热插拔。
4.本实用新型采用下述的技术方案：一种热插拔通道化变频设备，包括机箱、变频通道单元、本振单元、控制单元、时钟单元、主控单元、电源单元、背板。
5.所述变频通道单元、本振单元、控制单元位于变频板卡，所述变频板卡数量为1-8个，根据实际需要改变变频板卡数量，多个变频模块可以实现任意频段的上变频和下变频，满足任意频段的变频需求。
6.所述时钟单元、主控单元位于时钟主控板卡。
7.所述电源单元位于ac/dc电源板卡上。
8.所述变频板卡、所述时钟主控板卡、ac/dc电源板卡均连接在背板上。
9.所述机箱设有多个插槽，所述变频板卡、时钟主控板卡、ac/dc电源板卡、背板分别安装在插槽中。
10.所述时钟单元、主控单元、电源单元均具有热备份功能。
11.优选的，所述时钟单元通过检波电路来判定时钟输出是否正常，来对时钟进行实时切换，从而实现时钟的热备份。
12.优选的，所述主控单元使用主备模式，由通讯接口板卡上的仲裁切换电路控制主备板卡的切换。
13.优选的，所述电源单元通过防电流倒灌电路，实现电源单元的热备份。
14.所述变频板卡、时钟主控板卡、ac/dc电源板卡、背板均支持热插拔，支持热插拔，可随时更换。
15.优选的，所述背板连接有通讯接口板卡，主要是用来实现对外通信和对主控单元进行仲裁进行控制热备份。
16.优选的，所述时钟主控板卡连接有显示屏，用来实现本地设置参数的显示。所述时钟主控板卡连接有键盘，用来实现本地参数的设置和设备的本地控制。
17.优选的，所述各板卡与机箱的接插件采用不带锁装置的连接器。
18.优选的，所述机箱内还包括健康诊断模块。通过对设备的信号功率检测和内部的电压、电流检测、本振锁定上报、温度检测等工作状态进行监测，可以实时上报设备内部各模块状态，并能通过健康管理软件直接定位模块的健康状态。
19.优选的，所述背板通过总线分别与各板卡连接，所述总线为rs485总线。
20.优选的，所述机箱和各板卡均具备二维码标识。机箱二维码包含整机信息，各板卡二维码包括各板卡信息，方便安装和拆卸。
21.优选的，所述机箱内还设有风机，用于散热。
22.本实用新型的有益效果是：能够实现任意频段变频组合的热插拔通用化变频，适用于各种通信需求的变频场景，且时钟单元、控制单元、电源单元的热备份大大提高了设备的可靠性和维修性，降低了系统的成本，实现了微波系统前端的多功能、高集成度以及小型化。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
24.图1为本实用新型系统框图；
25.图2为本实用新型时钟单元热备份工作原理框图；
26.图3为本实用新型控制单元热备份工作原理框图；
27.图4为本实用新型热插拔热备份电源板卡工作原理框图；
28.图5为本实用新型整机示意图；
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
31.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
32.如图1至图5所示，一种热插拔通道化变频设备，支持地面、车载使用，支持上架安装，直接更换变频板卡，无需拆卸机箱、信号线，包括机箱、变频通道单元、本振单元、控制单
元、时钟单元、主控单元、电源单元、背板。
33.所述变频通道单元、本振单元、控制单元位于变频板卡，所述变频板卡数量为8个，可根据实际需要改变变频板卡数量，多个变频模块可以实现任意频段的上变频和下变频，比如p/l上变频、l/70m下变频、c/l下变频、s/70m下变频、x/720m下变频、ka/1.2g下变频、1.2g/x频段上变频等频段的上变频板卡和下变频板卡，各种频段的变频板卡自由组合就实现任意频段的上下变频组合，变频板卡支持p频段、l频段、c频段、ku频段、ka频段等频段的上变频和下变频，上变频将中频信号通过一次或多次变频上变频到p、l、c、x、ku、ka频段等用户需要的信号，下变频就是将用户的射频信号下变频到中频信号供用户解调使用。
34.所述时钟单元、主控单元位于时钟主控板卡。
35.所述电源单元位于ac/dc电源板卡上。
36.所述变频板卡、所述时钟主控板卡、ac/dc电源板卡均连接在背板上。所述背板的作用主要用于板卡的供电、数字控制信号的中转交换，以及射频信号的盲拔插和转接。
37.所述机箱设有多个插槽，所述变频板卡、时钟主控板卡、ac/dc电源板卡、背板分别安装在插槽中。
38.所述时钟单元、主控单元、电源单元均具有热备份功能。
39.优选的，所述背板连接有通讯接口板卡，主要是用来实现对外通信和对主控单元进行仲裁进行控制热备份。
40.所述时钟单元，如图2，将10m参考信号锁定输出100m信号，100m参考信号经过功分器，分配多路输出，给多通道变频板卡做参考信号使用；通过100m检波电路来判定100m时钟输出是否正常，来对时钟进行实时切换，从而实现时钟的热备份。
41.所述主控单元，如图3，使用主备模式，既两个主控单元根据所处插槽分别定义为主控单元和备份单元，主控单元具有优先权，只有在主控单元插在空闲或主控单元故障时，备份单元才工作，其他情况下备份单元处于热备状态。通讯接口板卡上设计有仲裁切换电路，此电路监测主控制板卡的心跳信号，当主控板故障后，被动或主动停止发送心跳信号，仲裁电路监测到此信号超时，把控制权切换到备份板。处于备份状态的控制板卡处于监听状态，可以接收外部通信的数据及主板和显示面板、主板和变频板卡间的通信数据，不对外发送数。主控单元需要切换的信号有两路串口，共4根信号线，两路串口信号在通讯接口板卡端完成ttl电平到rs232、rs422电平及网络信号的转换。
42.所述电源单元，如图4，ac/dc电源板卡1和ac/dc电源板卡2通电后同时工作，并联输出。ac/dc电源板卡包括防电流倒灌电路，电源模块通电后，电源模块同时输出电压，供设备内部模块使用，其中一个模块作为主电源工作，另外一个模块作为从电源工作，当主电源模块损坏时，从电源模块可以直接供电给设备内部模块使用，由于电源模块是并联输出且额定功率远大于设备所需功耗，所以当主电源模块不工作时，从电源模块可以直接工作，无切换时延，保证设备正常工作，除此之外ac/dc电源板卡内部还设有监测电路，输出ttl电平给主控单元，监控电源输出状态，均提高了设备的可靠性。
43.所述变频板卡、时钟主控板卡、ac/dc电源板卡、背板均支持热插拔，支持热插拔，可随时更换。
44.所述时钟主控板卡连接有显示屏，用来实现本地设置参数的显示。所述时钟主控板卡连接有键盘，用来实现本地参数的设置和设备的本地控制。
45.所述各板卡与机箱的接插件采用不带锁装置的连接器。
46.所述机箱内还包括健康诊断模块。通过对设备的信号功率检测和内部的电压、电流检测、本振锁定上报、温度检测等工作状态进行监测，可以实时上报设备内部各模块状态，并能通过健康管理软件直接定位模块的健康状态；通过采集监测到的数据，设置阈值范围来判定设备处在健康状态(绿色)、亚健康状态(黄色)、故障状态(红色)，并能及时将设备状态上报站控，通过站控或者设备自身指示，均可清晰了解设备目前状态，特别是亚健康状态，提前做出预案，保障设备在关键时刻不掉链子，保障任务顺利执行，充分提高站点对设备状态掌控，提高系统的可靠性。
47.所述背板通过总线分别与各板卡连接，所述总线为rs485总线。通过网口芯片对外实现网络通信，通过串口rs485芯片对内实现rs485通信，通过控制单元热备份设计，来实现通信的热备份
48.所述机箱和各板卡均具备二维码标识。机箱二维码包含整机信息，各板卡二维码包括各板卡信息，方便安装和拆卸。
49.所述机箱内还设有风机，用于散热。
50.所述机箱采用标准的4u机箱，由10个板卡组成，整机示意图如图5所示。
51.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。