CN107247255B - 一种s波段测试台结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于雷达系统技术领域，具体地讲涉及一种S波段测试台结构，包括接收综合模块、发射电源模块、发射射频模块、馈线网络模块；所述接收综合模块与发射电源模块双向通信连接，接收综合模块的输出端连接发射射频模块的输入端，发射电源模块与发射射频模块双向通信连接，发射射频模块的输出端连接馈线网络模块的输入端，馈线网络模块的输出端连接接收综合模块的输入端。本发明为雷达产品提供了设计仿真和关键技术验证的研究环境，缩短了产业化和个性化设计改进的研发周期，提供了一个集产品测试、功能验证、备件维修和升级改进试验于一体的硬件平台。

Description

一种S波段测试台结构

技术领域

本发明属于雷达系统技术领域，具体地讲涉及一种S波段测试台结构。

背景技术

作为民品雷达的典型代表，S波段空管雷达已经形成一种标准化、系列化、商品化的雷达产品。因此，为了实现符合市场需求、具有市场竞争优势的民品雷达产品，在空管雷达产业化的过程中必须建设产品的关键技术测试、验证和试验平台。

因此，在雷达产品生产、维护和改造研发过程中，提供一种能够集产品测试、功能验证、备件维修和升级改进试验于一体的硬件平台意义重大。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种S波段测试台结构，为雷达产品提供了设计仿真和关键技术验证的研究环境，缩短了产业化和个性化设计改进的研发周期，提供了一个集产品测试、功能验证、备件维修和升级改进试验于一体的硬件平台。

本发明采用以下技术方案：

一种S波段测试台结构，包括接收综合模块、发射电源模块、发射射频模块、馈线网络模块；所述接收综合模块与发射电源模块双向通信连接，接收综合模块的输出端连接发射射频模块的输入端，发射电源模块与发射射频模块双向通信连接，发射射频模块的输出端连接馈线网络模块的输入端，馈线网络模块的输出端连接接收综合模块的输入端。

优选的，所述接收综合模块包括配电分机、接收分机、信号处理分机和显示器，所述配电分机的输出端分别连接接收分机、信号处理分机和显示器的输入端，所述接收分机和信号处理分机双向通信连接，所述信号处理分机的输出端连接显示器的输入端，所述配电分机的输出端还连接发射电源模块的输入端，所述接收分机的输出端连接发射射频模块的输入端，所述显示器的输入端分别连接发射电源模块和馈线网络模块的输出端。

进一步优选的，所述发射电源模块包括监控分机、多路电源和配电单元，所述监控分机和配电单元的输出端均连接多路电源的输入端，所述配电单元的输出端连接监控分机的输入端，配电单元的输入端连接配电分机的输出端，所述监控分机的输出端连接显示器的输入端，多路电源的输出端连接发射射频模块的输入端,监控分机与所述发射射频模块双向通信连接。

更进一步优选的，所述发射射频模块包括前级组件和末级组件，所述前级组件的输入端分别连接接收分机和多路电源的输出端，所述末级组件的输入端分别连接多路电源和前级组件的输出端，所述前级组件和末级组件均与监控分机双向通信连接，末级组件的输出端连接馈线网络模块的输入端。

更进一步优选的，所述馈线网络模块包括合成器、同轴器、耦合器和负载，所述合成器的输入端连接末级组件的输出端，合成器的输出端连接同轴器的输入端，同轴器的输出端连接耦合器的输入端，耦合器的输出端连接负载的输入端，负载的输出端连接显示器的输入端。

更进一步优选的，所述多路电源为九路输出电源，前级组件设为一个，末级组件设为八个，所述合成器为八合一合成器；所述多路电源的九路输出端分别连接一个前级组件和八个末级组件的输入端，八个末级组件的输入端均分别连接多路电源和前级组件的输出端，八个末级组件均与监控分机双向通信连接，八个末级组件的输出端分别连接合成器的八个输入端。

更进一步优选的，所述接收综合模块、发射电源模块、发射射频模块、馈线网络模块分别安装固定在机柜中，所述配电分机、接收分机、信号处理分机、显示器、监控分机、多路电源、配电单元前级组件、末级组件、合成器、同轴器、耦合器和负载均通过导轨式插箱固定在所在模块的机柜中。

更进一步优选的，所述发射电源模块和发射射频模块均设有转接板，接收综合模块与发射电源模块之间、接收综合模块与发射射频模块之间、发射电源模块与发射射频模块之间、发射射频模块与馈线网络模块之间均通过转接板相连。

更进一步优选的，所述接收综合模块和发射射频模块均设有通风机组，所述通风机组包括风机和导风罩。

本发明的有益效果在于：

1)本发明包括接收综合模块、发射电源模块、发射射频模块、馈线网络模块；且所述接收综合模块与发射电源模块双向通信连接，接收综合模块的输出端连接发射射频模块的输入端，发射电源模块与发射射频模块双向通信连接，发射射频模块的输出端连接馈线网络模块的输入端，馈线网络模块的输出端连接接收综合模块的输入端；利用上述各模块就能完成雷达系统的应用功能，通过对模块中的部件进行更换，可以对更换的部件进行测试，根据测试参数可以判断部件的正常与否以及性能的优劣。

2)本发明接收综合模块包括配电分机、接收分机、信号处理分机和显示器，发射电源模块包括监控分机、多路电源和配电单元，发射射频模块包括前级组件和末级组件，馈线网络模块包括合成器、同轴器、耦合器和负载；各模块中的组件囊括了雷达所需的所有部件，能够实现对雷达所有部件的进行测试和功能验证。

附图说明

图1为本发明测试台结构的原理图。

图2为本发明测试台结构的正面图。

图3为本发明测试台结构的背面图。

图4为本发明实施例中待测试的末级组件处于正常状态时监控分机的监控画面。

图5为本发明实施例中待测试的末级组件处于正常状态时显示器显示的射频最远距离画面。

图6为本发明实施例中待测试的末级组件处于异常状态时监控分机的监控画面。

图7为本发明实施例中待测试的末级组件处于异常状态时显示器显示的射频最远距离画面。

附图标记：1-接收综合模块，2-发射电源模块，3-发射射频模块，4-馈线网络模块，11-配电分机，12-接收分机，13-信号处理分机，14-显示器，21-监控分机，22-多路电源，23-配电单元，31-前级组件，32-末级组件，41-合成器，42-同轴器，43-耦合器，44-负载。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3所示，一种S波段测试台结构，包括接收综合模块1、发射电源模块2、发射射频模块3、馈线网络模块4；所述接收综合模块1与发射电源模块2双向通信连接，接收综合模块1的输出端连接发射射频模块3的输入端，发射电源模块2与发射射频模块3双向通信连接，发射射频模块3的输出端连接馈线网络模块4的输入端，馈线网络模块4的输出端连接接收综合模块1的输入端。

所述接收综合模块1包括配电分机11、接收分机12、信号处理分机13和显示器14，所述配电分机11的输出端分别连接接收分机12、信号处理分机13和显示器14的输入端，所述接收分机12和信号处理分机13双向通信连接，所述信号处理分机13的输出端连接显示器14的输入端，所述配电分机11的输出端还连接发射电源模块2的输入端，所述接收分机12的输出端连接发射射频模块3的输入端，所述显示器14的输入端分别连接发射电源模块2和馈线网络模块4的输出端。

配电分机11主要完成对接收分机12、信号处理分机13、显示器14、发射电源模块2的交流电源分配。交流电源输出有单相输出和三相输出两种，每路电源输出都设有与负载功率容量相应的空气保护开关，当负载发生故障或短路时，空气保护开关会自动断开，以防止系统设备损坏。配电分机11还设置有急停开关，紧急情况下按下开关按钮即可切断各分系统交流电源，配电分机11配置有缺相保护器，缺相或相电压严重不平衡时，缺相保护器报警，测试台的监控分机根据缺相保护的报警信号切断发射射频模块3和发射电源模块2的交流供电，起到及时保护的作用。

接收分机12主要用于测试信号处理分机13和发射射频模块3的工作状态、BITE、灵敏度、噪声系数、接收增益、带宽、动态范围和激励信号，其还可以检测发射功率、改善因子和馈线驻波，与信号处理分分机13一起设置模拟目标测试整机的性能指标。

信号处理分机13为整机提供时序信号，控制接收分机12的工作频率，与显示器14一起设置模拟目标对整机性能指标进行测试。

显示器14对性能指标、数据处理软件各功能、阵地优化参数耦合关系等进行显示。

所述发射电源模块2包括监控分机21、多路电源22和配电单元23，所述监控分机21和配电单元23的输出端均连接多路电源22的输入端，所述配电单元23的输出端连接监控分机21的输入端，配电单元23的输入端连接配电分机11的输出端，所述监控分机21的输出端连接显示器14的输入端，多路电源22的输出端连接发射射频模块3的输入端,监控分机21与所述发射射频模块3双向通信连接。

监控分机21采用模块化、微电子化技术设计，主要完成对测试台全机进行控制(包括遥控开关、冗余开关控制、工作通道选择)、监视(工作状态及参数)和BIT(故障采集、诊断、定位和报警)等功能，同时对监控分机21本身的故障进行诊断和报警。

多路电源22主要为发射射频模块3进行稳定电源输入和控制，每个电源与发射射频模块3的每个组件之间进行一一对应控制，保证在进行组件和电源更换时可实现点对点更换，提高设备的在线维修性。

配电单元23为多路电源22和监控分机21进行电源分配和控制，保证发射电源模块2具有独立的配电控制能力，提高发射射频模块3的能动性。

所述发射射频模块3包括前级组件31和末级组件32，所述前级组件31的输入端分别连接接收分机12和多路电源22的输出端，所述末级组件32的输入端分别连接多路电源22和前级组件31的输出端，所述前级组件31和末级组件32均与监控分机21双向通信连接，末级组件32的输出端连接馈线网络模块4的输入端。

前级组件31为激励放大器，其作用是将由接收分机12送来的射频激励信号进行放大后，送至末级组件32，为末级组件32提供所需的信号功率电平，前级组件31是一个高增益的功放组件，可将20mw的微波小信号放大至500w。

末级组件32是本测试台发射射频模块3的核心模块，其输入功率为14w，输出2.2kw微波功率。

所述馈线网络模块4包括合成器41、同轴器42、耦合器43和负载44，所述合成器41的输入端连接末级组件32的输出端，合成器41的输出端连接同轴器42的输入端，同轴器42的输出端连接耦合器43的输入端，耦合器43的输出端连接负载44的输入端，负载44的输出端连接显示器14的输入端。

合成器41用于将多路小功率信号通过射频连接器分别接入到多个输入端，并通过导体进行合成、完成八路小功率信号的合成，合成后的大功率信号通过射频连接器由输出端输出，从而实现了多路小功率信号合成为一路大功率信号。

同轴器42主要将微波信号从波导转换成同轴线缆传输。

耦合器43用于监测输出功率和测试馈线通道的反射。

负载44用于吸收从末级组件32馈送过来的大功率信号，并将其转化为热量的形式进行耗散，负载44能够承受30kw以下的功率信号。

所述多路电源22为九路输出电源，前级组件31设为一个，末级组件32设为八个，所述合成器41为八合一合成器；所述多路电源22的九路输出端分别连接一个前级组件31和八个末级组件32的输入端，八个末级组件32的输入端均分别连接多路电源22和前级组件31的输出端，八个末级组件32均与监控分机21双向通信连接，八个末级组件32的输出端分别连接合成器41的八个输入端。

所述接收综合模块1、发射电源模块2、发射射频模块3、馈线网络模块4分别安装固定在机柜中，所述配电分机11、接收分机12、信号处理分机13、显示器14、监控分机21、多路电源22、配电单元23前级组件31、末级组件32、合成器41、同轴器42、耦合器43和负载44均通过导轨式插箱固定在所在模块的机柜中。

所述发射电源模块2和发射射频模块3均设有转接板，接收综合模块1与发射电源模块2之间、接收综合模块1与发射射频模块3之间、发射电源模块2与发射射频模块3之间、发射射频模块3与馈线网络模块4之间均通过转接板相连。

所述接收综合模块1和发射射频模块3均设有通风机组，所述通风机组包括风机和导风罩。

本发明在使用时，可对各部件进行测试。这里，针对发射射频模块3中的末级组件32的测试进行实施例说明。

通过监控分机21中对发射射频机柜中的各个组件进行监控的画面可以看出被测试的末级组件的运行状态。一般情况下发射射频模块3中的八个末级组件32均完整且运行正常时，监控分机21对发射射频模块3中的末级组件32的运行状态监控通过显示器14的显示画面如图4所示。

从图4中可以看出八个末级组件32和一个前级组件31的运行均为绿色，表示八个末级组件32和一个前级组件31的运行状态均为正常，且显示器14中显示的能发现目标的最远距离为60km左右，如图5所示。

当需要对某一个末级组件32进行测试时，只是将其代替现有的一个末级组件32，测试台工作时，如果待测试的末级组件32为正常状态，则监控分机21的监控画面通过显示器14的显示和显示器14中显示的射频最远距离分别与图4和图5相同；如果待测试的末级组件32为异常状态，监控分机21的监控画面通过显示器14的显示如图6所示，从图6中可以看出只有七个末级组件和一个前级组件的运行为绿色，而待测试那个末级组件32对应的状态显示为红色，同时显示器14中显示的能发现目标的最远距离为46km左右，如图7所示，其性能参数明显下降。

综上所述，本发明各模块中的组件囊括了雷达所需的所有部件，通过对模块中的部件进行更换，可以对更换的部件进行测试，能够实现对雷达所有部件进行测试和功能验证，根据测试参数可以判断部件的正常与否以及性能的优劣；本发明测试台结构为雷达产品提供了设计仿真和关键技术验证的研究环境，缩短了产业化和个性化设计改进的研发周期，提供了一个集产品测试、功能验证、备件维修和升级改进试验于一体的硬件平台。

Claims (4)

1.一种S波段测试台结构，其特征在于：包括接收综合模块（1）、发射电源模块（2）、发射射频模块（3）、馈线网络模块（4）；所述接收综合模块（1）与发射电源模块（2）双向通信连接，接收综合模块（1）的输出端连接发射射频模块（3）的输入端，发射电源模块（2）与发射射频模块（3）双向通信连接，发射射频模块（3）的输出端连接馈线网络模块（4）的输入端，馈线网络模块（4）的输出端连接接收综合模块（1）的输入端；

所述接收综合模块（1）包括配电分机（11）、接收分机（12）、信号处理分机（13）和显示器（14），所述配电分机（11）的输出端分别连接接收分机（12）、信号处理分机（13）和显示器（14）的输入端，所述接收分机（12）和信号处理分机（13）双向通信连接，所述信号处理分机（13）的输出端连接显示器（14）的输入端，所述配电分机（11）的输出端还连接发射电源模块（2）的输入端，所述接收分机（12）的输出端连接发射射频模块（3）的输入端，所述显示器（14）的输入端分别连接发射电源模块（2）和馈线网络模块（4）的输出端；

所述发射电源模块（2）包括监控分机（21）、多路电源（22）和配电单元（23），所述监控分机（21）和配电单元（23）的输出端均连接多路电源（22）的输入端，所述配电单元（23）的输出端连接监控分机（21）的输入端，配电单元（23）的输入端连接配电分机（11）的输出端，所述监控分机（21）的输出端连接显示器（14）的输入端，多路电源（22）的输出端连接发射射频模块（3）的输入端,监控分机（21）与所述发射射频模块（3）双向通信连接；

所述发射射频模块（3）包括前级组件（31）和末级组件（32），所述前级组件（31）的输入端分别连接接收分机（12）和多路电源（22）的输出端，所述末级组件（32）的输入端分别连接多路电源（22）和前级组件（31）的输出端，所述前级组件（31）和末级组件（32）均与监控分机（21）双向通信连接，末级组件（32）的输出端连接馈线网络模块（4）的输入端；

所述馈线网络模块（4）包括合成器（41）、同轴器（42）、耦合器（43）和负载（44），所述合成器（41）的输入端连接末级组件（32）的输出端，合成器（41）的输出端连接同轴器（42）的输入端，同轴器（42）的输出端连接耦合器（43）的输入端，耦合器（43）的输出端连接负载（44）的输入端，负载（44）的输出端连接显示器（14）的输入端；

所述接收综合模块（1）和发射射频模块（3）均设有通风机组，所述通风机组包括风机和导风罩；

所述配电分机（11）还设置有急停开关，按下急停开关按钮则切断各模块的交流供电；

所述配电分机（11）配置有缺相保护器，当缺相或相电压严重不平衡时，缺相保护器报警，所述监控分机（21）根据缺相保护器的报警信号切断所述发射射频模块（3）与发射电源模块（2）的交流供电。

2.根据权利要求1所述的一种S波段测试台结构，其特征在于：所述多路电源（22）为九路输出电源，前级组件（31）设为一个，末级组件（32）设为八个，所述合成器（41）为八合一合成器；所述多路电源（22）的九路输出端分别连接一个前级组件（31）和八个末级组件（32）的输入端，八个末级组件（32）的输入端均分别连接多路电源（22）和前级组件（31）的输出端，八个末级组件（32）均与监控分机（21）双向通信连接，八个末级组件（32）的输出端分别连接合成器（41）的八个输入端。

3.根据权利要求1或2所述的一种S波段测试台结构，其特征在于：所述接收综合模块（1）、发射电源模块（2）、发射射频模块（3）、馈线网络模块（4）分别安装固定在机柜中，所述配电分机（11）、接收分机（12）、信号处理分机（13）、显示器（14）、监控分机（21）、多路电源（22）、配电单元（23）、前级组件（31）、末级组件（32）、合成器（41）、同轴器（42）、耦合器（43）和负载（44）均通过导轨式插箱固定在所在模块的机柜中。

4.根据权利要求1或2所述的一种S波段测试台结构，其特征在于：所述发射电源模块（2）和发射射频模块（3）均设有转接板，接收综合模块（1）与发射电源模块（2）之间、接收综合模块（1）与发射射频模块（3）之间、发射电源模块（2）与发射射频模块（3）之间、发射射频模块（3）与馈线网络模块（4）之间均通过转接板相连。

Images