一種基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及引信裝定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于鐵電存儲(chǔ)的引信快速感應(yīng)裝定系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁感應(yīng)裝定(簡(jiǎn)稱感應(yīng)裝定)是目前國(guó)內(nèi)外實(shí)現(xiàn)武器系統(tǒng)在精確打擊、提高彈藥作戰(zhàn)威力最常用的一種引信裝定方式，它通過(guò)電磁、磁電變換實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞，可以完成引信能量和信息的一體化同步傳輸，實(shí)現(xiàn)引信無(wú)能源裝定。大多數(shù)引信的電源在發(fā)射后才能激活，因此要在發(fā)射前對(duì)引信進(jìn)行星歷、目標(biāo)參數(shù)、彈道、氣象等數(shù)據(jù)裝定和存儲(chǔ)。目前，引信感應(yīng)裝定信息存儲(chǔ)通常采用EEPROM和閃存(Flash)等非易失性存儲(chǔ)器，如張璟等在“智能卡技術(shù)應(yīng)用于引信遙控裝定裝置中的應(yīng)用研究”中利用半導(dǎo)體工藝共享接觸式智能卡芯片的EEPR0M、張志等在“引信感應(yīng)裝定數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究”中采用的串行Flash存儲(chǔ)器W25X80裝定信息存儲(chǔ)芯片。雖然EEPROM和Flash均可直接用電信號(hào)擦除或?qū)懭?，但這種基于ROM技術(shù)生產(chǎn)的存儲(chǔ)器都有不易寫(xiě)入、寫(xiě)入需要特大功耗等缺點(diǎn)，在引信接收模塊感應(yīng)輸出功率較低的情況下甚至無(wú)法讀寫(xiě)，無(wú)法滿足引信大數(shù)據(jù)快速裝定發(fā)展要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于鐵電(FRAM)存儲(chǔ)的引信快速感應(yīng)裝定系統(tǒng)。通過(guò)將引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)中的信息存儲(chǔ)改進(jìn)為鐵電存儲(chǔ)，可以保證在感應(yīng)耦合線圈供能非常低的電能需求下快速地存儲(chǔ)，具有高速、低功耗、長(zhǎng)壽命、高抗輻射的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)的更快讀寫(xiě)，滿足引信大數(shù)據(jù)的快速裝定。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，包括:
[0005]裝定信息發(fā)送模塊，其用于產(chǎn)生能量信號(hào)和裝定信號(hào)；
[0006]感應(yīng)耦合通道，其作為信號(hào)傳輸通道，用于傳輸所述所述能量信號(hào)和裝定信號(hào)；
[0007]裝定信息引信接收模塊，其用于從所述感應(yīng)耦合通道接收并存儲(chǔ)所述裝定信號(hào)和能量信號(hào)；
[0008]其中，所述裝訂信息引信接收模塊包括鐵電存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)所接收到的裝定信號(hào)，并供外部讀取。
[0009]所述裝定信息發(fā)送模塊包括:
[0010]能量信號(hào)發(fā)送部分，用于產(chǎn)生直流信號(hào)，并將所述直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)后放大輸出；
[0011 ]裝定信號(hào)發(fā)送部分，用于產(chǎn)生裝定信號(hào)，并對(duì)所述裝定信號(hào)編碼調(diào)制后輸出。
[0012]所述能量信號(hào)發(fā)送部分包括直流電源、逆變電路和功率放大器;所述裝定信號(hào)發(fā)送部分包括信號(hào)源、編碼器和調(diào)制器。
[0013]所述感應(yīng)耦合通道包括:
[0014]裝定模塊發(fā)送線圈，與所述裝定信息發(fā)送模塊連接，用于裝定信號(hào)和能量信號(hào)的發(fā)送；
[0015]引信模塊接收線圈，與所述裝定信息發(fā)送模塊連接，用于裝定信號(hào)和能量信號(hào)的接收。
[0016]所述裝定模塊發(fā)送線圈與所述引信模塊接收線圈的距離為毫米量級(jí)。
[0017]所述裝定信息引信接收模塊包括:
[0018]引信能量接收部分，用于接收能量信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行整流、穩(wěn)壓后存儲(chǔ)至儲(chǔ)存電容；
[0019]引信信息接收部分，用于接收裝定信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、解碼后存儲(chǔ)至鐵電存儲(chǔ)器中。
[0020]所述引信能量接收部分包括整流電路、穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)存電容;所述引信信息接收部分包括解調(diào)器、解碼器和鐵電存儲(chǔ)器。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0022](I)讀寫(xiě)速度更快。與其它存儲(chǔ)器相比，鐵電存儲(chǔ)器寫(xiě)入前無(wú)需電擦除，因而沒(méi)有擦寫(xiě)延遲的現(xiàn)象。讀的速度同樣也很快，和寫(xiě)操作在速度上幾乎沒(méi)有太大的區(qū)別，能有效提升引信信息裝定和回讀速率，實(shí)現(xiàn)引信的大數(shù)據(jù)快速裝定。
[0023](2)功耗更低。EEPROM和Flash等源于ROM技術(shù)的非易失性存儲(chǔ)器，雖然都可以被擦除，并多次重復(fù)編程，但它們需要高電壓寫(xiě)入且寫(xiě)入速度非常慢。而鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)是第一個(gè)非易失性的RAM存儲(chǔ)器，它能在非常低的電能需求下快速地存儲(chǔ)，所需功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他非易失性存儲(chǔ)器。
[0024](3)穩(wěn)定性更高。鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)比一般串口 EEPROM器件有超過(guò)10000倍的耐性，低于3000倍的功耗和將近500倍的寫(xiě)入速度，還有出色的抗干擾能力(包括抗伽瑪射線)、極高的可靠性和工作壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]參閱圖1，本實(shí)用新型提出了一種引信裝定系統(tǒng)，包括:裝定信息發(fā)送模塊100、感應(yīng)耦合通道200和裝定信息引信接收模塊300。
[0028]所述裝定信息發(fā)送模塊100用于產(chǎn)生能量信號(hào)和裝定信號(hào)，具體包括:直流電源110、逆變電路111、功率放大器112、信號(hào)源120、編碼器121、調(diào)制器122。
[0029 ]所述直流電源110、逆變電路111、功率放大器112為能量信號(hào)發(fā)送部分，其中:所述直流電源110與逆變電路111輸入端連接，用于產(chǎn)生直流信號(hào);所述逆變電路111輸出端與功率放大器112輸入端連接，用于將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào);所述功率放大器112輸出端與感應(yīng)耦合通道200連接，用于將交流信號(hào)進(jìn)行放大輸出。
[0030]所述信號(hào)源120、編碼器121、調(diào)制器122為裝定信息發(fā)送部分，其中:所述信號(hào)源120與編碼器121輸入端連接，用于裝定信息信號(hào)的產(chǎn)生；所述編碼器121輸出端與調(diào)制器122輸入端連接，用于裝定信息的編碼;所述調(diào)制器122輸出端與感應(yīng)耦合通道200連接，用于對(duì)裝定信息的調(diào)制輸出。
[0031]所述感應(yīng)耦合通道200包括裝定模塊發(fā)送線圈210、引信模塊接收線圈220。所述裝定模塊發(fā)送線圈210與裝定信息發(fā)送模塊100連接，用于裝定信息和能量信號(hào)的發(fā)送;所述引信模塊接收線圈220與裝定信息引信接收模塊300連接，通過(guò)與裝定模塊發(fā)送線圈210耦合實(shí)現(xiàn)裝定信息和能量的傳輸。所述裝定模塊發(fā)送線圈210和引信模塊接收線圈220的耦合效率主要與線圈材料、尺寸、距離等多個(gè)因素有關(guān)，在材料和尺寸等確定情況下，裝定模塊發(fā)送線圈210和引信模塊接收線圈220的耦合效率受兩者間距離的影響較大，一般優(yōu)先選用距離在毫米量級(jí)。
[0032]所述裝定信息引信接收模塊300用于將接收到的能量和信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，具體包括:整流電路310、穩(wěn)壓電路311、儲(chǔ)能電容312、解調(diào)器320、解碼器321和鐵電存儲(chǔ)器322。
[0033]所述整流電路310、穩(wěn)壓電路311和儲(chǔ)能電容312為引信能量接收部分，其中:所述整流電路310輸入端與感應(yīng)耦合通道200連接，用于對(duì)接收的交流信號(hào)進(jìn)行整流;所述穩(wěn)壓電路311輸入端與整流電路輸出端連接，用于對(duì)整流后的信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓處理;所述儲(chǔ)能電容312與穩(wěn)壓電路輸出端連接，用于能量存儲(chǔ)，供給引信接收模塊電路工作。
[0034]所述解調(diào)器320、解碼器321和鐵電存儲(chǔ)器322為引信信息接收部分，其中:所述解調(diào)器320輸入端與感應(yīng)耦合通道200連接，用于裝定信息的解調(diào);所述解碼器321輸入端與解調(diào)器320輸出端連接，用于對(duì)裝定信息的解碼;所述鐵電存儲(chǔ)器322與解碼器321輸出端連接，用于裝定信息的讀取和存儲(chǔ)。所述鐵電存儲(chǔ)器322是一種特殊工藝的非易失性的存儲(chǔ)器，是采用人工合成的鉛鋯鈦(PZT)材料形成存儲(chǔ)器結(jié)晶體。
[0035]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，包括: 裝定信息發(fā)送模塊，其用于產(chǎn)生能量信號(hào)和裝定信號(hào)； 感應(yīng)耦合通道，其作為信號(hào)傳輸通道，用于傳輸所述能量信號(hào)和裝定信號(hào)； 裝定信息引信接收模塊，其用于從所述感應(yīng)耦合通道接收并存儲(chǔ)所述裝定信號(hào)和能量信號(hào)； 其中，所述裝定信息引信接收模塊包括鐵電存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)所接收到的裝定信號(hào)，并供外部讀取。2.如權(quán)利要求1所述的基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，所述裝定信息發(fā)送模塊包括: 能量信號(hào)發(fā)送部分，用于產(chǎn)生直流信號(hào)，并將所述直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)后放大輸出； 裝定信號(hào)發(fā)送部分，用于產(chǎn)生裝定信號(hào)，并對(duì)所述裝定信號(hào)編碼調(diào)制后輸出。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，所述能量信號(hào)發(fā)送部分包括直流電源、逆變電路和功率放大器;所述裝定信號(hào)發(fā)送部分包括信號(hào)源、編碼器和調(diào)制器。4.如權(quán)利要求1所述的基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)耦合通道包括: 裝定模塊發(fā)送線圈，與所述裝定信息發(fā)送模塊連接，用于裝定信號(hào)和能量信號(hào)的發(fā)送； 引信模塊接收線圈，與所述裝定信息發(fā)送模塊連接，用于裝定信號(hào)和能量信號(hào)的接收。5.如權(quán)利要求4所述的基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，裝定模塊發(fā)送線圈與所述引信模塊接收線圈的距離為毫米量級(jí)。6.如權(quán)利要求1所述的基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，所述裝定信息引信接收模塊包括: 引信能量接收部分，用于接收能量信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行整流、穩(wěn)壓后存儲(chǔ)至儲(chǔ)存電容； 引信信息接收部分，用于接收裝定信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、解碼后存儲(chǔ)至鐵電存儲(chǔ)器中。7.如權(quán)利要求6所述的基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，其特征在于，所述引信能量接收部分包括整流電路、穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)存電容;所述引信信息接收部分包括解調(diào)器、解碼器和鐵電存儲(chǔ)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于鐵電存儲(chǔ)的引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)，包括：裝定信息發(fā)送模塊，其用于產(chǎn)生能量信號(hào)和裝定信號(hào)；感應(yīng)耦合通道，其作為信號(hào)傳輸通道，用于傳輸所述能量信號(hào)和裝定信號(hào)；裝定信息引信接收模塊，其用于從所述感應(yīng)耦合通道接收并存儲(chǔ)所述裝定信號(hào)和能量信號(hào)；其中，所述裝訂信息引信接收模塊包括鐵電存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)所接收到的裝定信號(hào)，并供外部讀取。本實(shí)用新型通過(guò)將引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)中的信息存儲(chǔ)改進(jìn)為鐵電存儲(chǔ)，可以保證在感應(yīng)耦合線圈供能非常低的電能需求下快速地存儲(chǔ)，具有高速、低功耗、長(zhǎng)壽命、高抗輻射的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)引信感應(yīng)裝定系統(tǒng)的更快讀寫(xiě)，滿足引信大數(shù)據(jù)的快速裝定。
【IPC分類】G11C11/22, F42C11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205373552
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521118039
【發(fā)明人】張峰, 屈操, 閆紅宇, 趙婷
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日