微波仪器中即插即用技术的设计和应用

陈刚

摘要 在微波仪器中使用即插即用技术主要就是把即插即用技术和有关平台技术进行联系，进而产生一个全新的系统，这样可以有效地实现空间快速相应。本文对于即插即用技术进行了详细的分析，并且解释了即插即用技术在微波仪器中的使用，讲述了即插即用微波仪器的体系机构，其中有功能模块以及即插即用标准接口、平台总线以及系统软件。在对于微波仪器系统进行分析之后，进而提出了相应的即插即用模块化卫星功能模块划分方案，这样可以给即插即用技术在微波仪器中的使用提供一定的保障。

【关键词】微波仪器 即插即用 设计 应用

即插即用就是借助机器智能以及硬件软件进行联系之后再简化外围设施的插入以及移除。近段时间，这项技术在计算机行业得到了广泛的使用，并且在航天行业也有所涉及。微波仪器通过对于即插即用技术的使用，可以有效地实现空间快速相应，并且有助于快速建立空间系统以及恢复空间系统，接着就是能够帮助卫星在轨维修和功能扩展等，都起到了比较显著的效果。

1 即插即用技术在快速响应中的使用

即插即用在进行配置的时候不借助跳线以及软件，在系统使用即插即用设施的过程中，能够在运行的时候开展动态检测以及动态配置。这样可以使得即插即用在微波仪器中使用之后，可以使得有关的功能部件比较传统的固定硬件形式有着较好的灵活性以及可扩展性，借助有着即插即用功能的综合电子平台能够及时的插入这些功能部件，如此也可以及时地完成电子系统的总装集成。

通過对于国内外综合电子技术发展情况的分析能够看出，即使是在高度模块化的快速响应器件，或者是在群落活动的自由系统里面，使用即插即用技术能够显著增强综合电子系统的灵活性以及可获展现，这样也能够快速实现设计、生产、组装以及升级，这样能够减少微波器件的研制周期，所以是比较重要的，需要有关部门高度重视。快速空间响应技术也在航天行业得到了一定的使用，现阶段有关的研究工作已经进行，不过现阶段快速响应系统或者是有着即插即用功能的综合电子系统研究还是比较缺乏。

2 即插即用模块化微波器件体系结构

在对于国外即插即用模块化微波器件的有关项目进行分析之后能够看出，即插即用模块化微波器件包括功能板块、即插即用标准接口、平台总线以及系统软件这几个部分。

2.1 功能板块

所谓的功能板块就是即插即用模块化微波器件有着特定功能的半自律性典型通用独立单元。这样能够借助即插即用标准接口来和别的功能模块进行联系，接着就是根据有关的规则来进行联系进而产生更加全面的系统，也就是即插即用模块化微波器件。

其中功能板块对于即插即用模块化微波器件来说是比较重要的，不仅在结构上以及功能上有着一定的独立性，而且能够单独完成有关的任务。这个系统的结构都会选择在功能模块内部进行封装，并且有着较好的封闭性，这样能够完成对于数据的传输。功能模块有着一定的自描述性，可以对于内部封装的信息开展自我描述。

2.2 即插即用标准接口

功能板块中都会有着比较容易并且比较标准的即插即用接口，这样可以及时的开展组装以及测试。即插即用标准接口就是把功能模块封装之后产生一个即插即用设备，这样能够把所存在的功能模块产生一个健全的组织网络，进而实现功能模块的网络即插即用。模块即插即用标准接口可以分成：机械接口、电信接口以及数据接口。

2.2.1 机械接口

首先就是给功能板块以及结构面板提供一个正确的连接结构，这样能够使得功能板块更加快速更加方便的连接到结构面板上面，并且方便进行组装以及拆卸;第二点就是接受以及传递卫星中所存在的载荷，给功能板块提供需要的刚性支撑条件，确保功能板块能够有效进行连接;第三点就是可以提供更加标准的接口，其中会对于接口形状以及紧固件进行规范，这样方便进行组装工作。

2.2.2 电信接口

首先就是部件物理以及功能封装。把比较复杂的部件封装在模块化的结构里面，这样比较方便进行连接;第二点就是借助比较统一的接口标准，这样有助于快速进行功能模块之间的通信;最后就是电信接口里面会存在电源以及时钟引脚，可以给功能板块提供所需要的电源以及比较准确的时间。

2.2.3 数据接口

使用比较统一并且比较通用的数据接口来进行联系，其中涉及到了多个内容，这样方便进行功能板块之间的数据传递;第二点就是把功能板块进行连接，产生一个组织网络，通过把功能板块的接口和信息网络控制设施进行连接之后，可以在系统里面产生网络结构，这样方便简化部件之间进行联系。

3 对于功能模块划分方案的研究

3.1 功能模块划分原理

功能模块划分对于即插即用模块化微波器件来说是比较重要的，尤其是对于产品模块化设计中功能模块的划分，无论是国内还是国外都有着较多的研究。无论是采取哪种措施，对于即插即用模块化微波器件来说，划分功能模块的时候要增强对于即插即用以及模块化设计理念的重视，把功能当作主要的划分参考。有关的划分原则包括：功能模块的独立性以及完整性，所有的功能模块都需要独立开展所需要功能。而且需要包括完成这项功能所具备的各种软件;第二点就是所存在的耦合重读，功能模块之间有着较强的联系，并且有着一定的耦合性但是模块和模块之间没有足够的联系，所以耦合性比较差。

3.2 普通微波器件分系统功能分解

普通微波器件有着较多的分系统，其中包括结构和机构，而且包括电源系统、数据系统以及荷载系统、姿态轨道控制系统，这些都属于比较基本的组成平台。即插即用模块化微波器件功能模块之间的划分能够成立在普通的卫星分系统划分基础上面，这样能够充分明确各个系统的功能，通过借助功能模块划分原则系统的分析，可以分成多个不同的功能模块。

4 结束语

本文对于即插即用模块化微波器件进行了详细的分析，并且通过对于有关项目研究的分析，解释了即插即用模块化微波器件的整体框架，现阶段即插即用技术在微波器件中的使用还处于一个刚起步的状态，所有的国家都没有可靠的绿林，所以现阶段仅仅是一个研究学建议，系统能够给即插即用技术在微波器件重点设计以及使用提供更加可靠的保障。

参考文献

[1]郭杨，卢乃锰，漆成莉，谷松岩，许健民.风云三号C星微波湿温探测仪的定标和验证[J].地球物理学报，2015，58 （01）：20-31.

[2]刘祖深，微波毫米波测试仪器技术的新进展[J].电子测量与仪器学报，2009，23（03）：1—8.

[3]梁华，刘永强，谢万军，刘冰鑫，施建军，利用微波仪器测量新一代天气雷达发射功率及改善因子[J].干旱气象，2012， 30 （04）： 635-638+655.

[4]黄文准，谢欣欣，胡宗华，基于虚拟仪器的大功率微波电源设计[J]，徐州工程学院学报（自然科学版），2017，32 （02）：36- 41.

[5]王陈宁，李超，肖芬，基于虚拟仪器技术的微波自动测量系统[J]，仪器仪表学报，2006 （S3）：1790-1791.