摘要：某型早期雷達的發射機只采用兩個指針式電表作為監測設備，缺乏完善的機內測試系統，為了更有效地監測發射機的工作狀態，采用了加裝嵌入式監測系統的方法。利用成熟的單片機及數據采集技術，設計了用于雷達發射機的多點調理電路和隔離電路，研制成嵌入式的故障監測系統。該系統在發射機上加裝調試后經長期使用，檢驗了其使用效果良好，可靠性高，具有推廣使用價值。
關鍵詞：嵌入式；雷達；發射機；故障監測；單片機；數據采集

新一代雷達裝備都設計有比較完善的機內測試(BIT)系統，它能對雷達的各功能模塊進行實時監測，及時發現故障，將故障定位到現場可更換單元(LRU)，快速指導維修人員進行換件維修。完善的雷達BIT系統顯著提高了雷達的維修保障性，使雷達出現的許多故障可以在現場維修。BIT技術的應用，使中繼級維修的作用已日趨減弱，以兩級維修體制逐步取代三級維修體制(基層級、中繼級和基地級)。所謂兩級維修，就是將外場不能修理的零部件直接送到基地修理，而不經過作戰部隊修理廠這一中繼級，外場維修人員的工作就是將故障部件拆下，換上正常部件。
大量現役的早期雷達，只有簡單的幾個電表在線監測發射機的關鍵器件。在向兩級維修體制轉變的時期，這些沒有自動檢測功能的雷達由于工作時間長，同時又失去了原有的技術保障能力，就故障頻發，尤其是工作于高頻高電壓的發射機，故障率更高，裝備完好率迅速降低。
利用成熟的單片機技術及數據采集技術研制成嵌入式系統，監測這些雷達發射機中的所有關鍵器件，當發現某器件有故障預兆時發出報警并進行故障隔離，可大大裝備完好率。

1 雷達發射機內監測點和隔離點的梳理
早期雷達發射機一般采用單級振蕩式結構，包括定時器、脈沖調制器、射頻產生器3個單元。
單級振蕩式發射機的定時器一般由門電路級別的簡單集成電路和石英晶體振蕩器構成頻率源，然后經分頻電路多級分頻輸出定時觸發脈沖，不同周期的觸發脈沖由工作方式轉換開關進行轉換；射頻產生器就是一個磁控管，這也是“單級振蕩式”名稱的由來；電路最復雜的是脈沖調制器，根據脈沖調制器的任務，它基本由下列3部分組成：電源部分、能量儲存部分、脈沖形成部分。
脈沖調制器中高壓電源由升壓變壓器和整流硅堆整流而成；充電元件為電感和二極管；調制開關為氫閘流管；儲能元件為多節人工線串聯而成，并可以由繼電器控制串聯的有效節數從而改變射頻脈沖的寬度，由工作方式轉換開關控制；耦合元件為脈沖變壓器。另外還有其他輔助電路，比如反肩峰脈沖電路、磁控管燈絲電流測量電路等。磁控管燈絲電流測量指示儀表為指針式微安表，但沒有聲光報警功能。
根據對發射機內電路和元件的充分分析，結合修理發射機的先驗經驗，梳理出發射機內部需要監測的各點及其監測參數、數量等指標如表1所示。

當監測到某點參數超出標稱值的范圍后，預警系統的液晶屏可顯示故障點的編號以供維修者迅速判定故障點，同時還可以對故障進行簡單隔離保護，隔離保護的方式為機械式切斷相關電源或信號通路。梳理隔離點的形式和數量如表2所示。

2 單片機選型及其資源分配
單片機是一種集成在電路芯片上，采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I／O口和中斷系統、定時器／計時器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。
單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數字電路更加強大。
單片機有很多系列，其中應用范圍和數量最大的還是MCS-51系列，并且隨著激烈的競爭，MCS-51系列也在不斷地發展，現在集成顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A／D轉換器等電路的MCS-51系列單片機也很多。由于設備空間的限制，加裝的嵌入式系統必須要實現自身設備的小型化，選用集成多通道高精度A／D和D／A變換器和通訊接口等是必須的，根據使用習慣及資源要求選用STC12C5628AD。