CN109030988B - 一种多普勒信号灵敏度探测装置 - Google Patents

一种多普勒信号灵敏度探测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多普勒信号灵敏度探测装置,底座上安装有前后相随的弹体组件和有源反射板组件,弹体组件包括工艺弹体及其内安装的引信,工艺弹体外壁上对应引信安装有与弹壁共形的透波板;有源反射板组件包括伸缩组件和安装在其上的有源反射板,有源反射板与透波板平行设置且等高,伸缩组件可前后移动固定在底座上;引信通过外部供电、外接示波器对输出的多普勒信号及起爆控制信号进行监测,有源反射板采用标准信号源对混频二极管两端施加多普勒信号;通过由远至近平移有源反射板,观察示波器上是否有起爆控制信号产生;当该信号产生时,记录此时透波板与有源反射板的水平距离,即为多普勒信号的灵敏度。

Description

一种多普勒信号灵敏度探测装置
技术领域
本发明属于目标模拟探测技术领域,尤其涉及一种多普勒信号灵敏度探测装置。
背景技术
目前,常用的多普勒灵敏度测试方法主要分为无源测试法和有源推板测试法。
无源测试法主要利用钥匙串等模拟多普勒目标信息,该方式含有目标多普勒频率,但多普勒频率较杂,与实际目标有一定差异。一般用于功能性测试,也可用于定性的灵敏度测试,但灵敏度测试结果与目标与引信的相对位置等因素有关,影响因素较多,难以控制。
有源测试法是通过有源信号来模拟目标接近时的交会过程,测试引信的启动灵敏度。采用该方法时需将目标与引信的相对位置固定,多普勒信号由标准信号源给出,避免了测试设备、人为因素、测试方式等造成的影响。
有源测试法常使用有源反射板来实现,有源反射板一般由两块同样大小的铜板及在铜板之间连接的一个二极管组成。在二极管的两端接入多普勒信号频率的低频信号后,有源反射板感应一个高频电流,由于二极管的非线性作用,感应电流与反射板上施加的低频信号混频,混频信号再通过反射板进行二次辐射,实现多普勒信号的接收、测试。
多普勒信号灵敏度的定义:引信在目标信号的作用下,输出起爆控制信号时的实际目标距离。根据信号灵敏度的定义,引信和有源反射板之间的距离大小,对应于接收信号的强弱,相当于引信天线辐射电阻的相对变化量ΔR/R的大小。当距离值的大小变化时,ΔR/R值也随之变化。引信输出起爆控制信号时对应的距离值,可作为引信灵敏度的标定值。根据设计原理,当起爆控制信号由低变为高时,引信和有源反射板之间的距离越近,输出起爆控制信号的幅值越大,表明多普勒信号的灵敏度越高。
但是在多普勒引信的信号灵敏度测试过程中,存在如下的问题:
(1)灵敏度测试的工艺过程以前无成熟的测量方法参考,如何安装产品、进行具体的测试操作等方面都存在着很大困难;
(2)以前测试时采用手动移动有源反射板来模拟测试距离,缺乏定位装置,移动方向及位置(距离)散布大,无法实现精准测量;
(3)测试时,检验者根据以往的经验进行测试测试操作,使得多普勒灵敏度的一致性难以保证,不适合大量生产;
(4)天线及外部电缆的机械强度有限,故在操作中不得对产品强拉猛拽,防止测试电缆发生较大位移产生杂波,影响多普勒信号灵敏度的测试结果。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处,本发明提供一种多普勒信号灵敏度探测装置,该探测装置用于模拟引信的飞行运动过程中实时测试引信信号的灵敏度,同时提高引信灵敏度的测试精度。
为实现上述目的,本发明提供一种多普勒信号灵敏度探测装置,包括:底座;
所述底座上安装有弹体组件,所述弹体组件包括工艺弹体及其内安装的引信,所述工艺弹体外壁上对应引信安装有与弹壁共形的透波板;所述弹体组件的正前方安装有高度可调节的有源反射板组件,所述有源反射板组件包括伸缩组件和安装在伸缩组件上的有源反射板,所述有源反射板与所述透波板平行设置且等高,所述伸缩组件可前后移动固定在所述底座上;
所述引信通过外部供电,并外接示波器对输出的多普勒信号及起爆控制信号进行监测,所述有源反射板采用标准信号源对混频二极管两端施加多普勒信号;当由远至近平行移动所述有源反射板,观察示波器上的多普勒信号、是否有起爆控制信号产生;当起爆控制信号出现时,记录此时透波板与有源反射板之间的水平距离,此距离为多普勒信号的灵敏度。
作为本发明的进一步改进,所述底座包括滑槽、滑块、第一支撑杆和位于第一支撑杆正前方的第二支撑杆;
所述弹体组件安装在所述第一支撑杆上,所述有源反射板组件安装在所述第二支撑杆上,所述第二支撑杆安装在所述滑块上,所述滑块可前后移动固定在所述滑槽内。
作为本发明的进一步改进,所述底座还包括用于驱动所述有源反射板组件运动的拉杆,所述拉杆一端连接在所述滑块上,另一端从所述第一支撑杆上的通孔水平伸出。
作为本发明的进一步改进,所述第二支撑杆通过第一旋紧钮固定在所述滑块上。
作为本发明的进一步改进,所述弹体组件还包括盖板、压板、转接块、底板和定位板;
所述工艺弹体内设有两个用于安装引信的所述转接块,所述盖板安装在所述工艺弹体上,所述透波板通过所述压板安装在所述工艺弹体上,所述工艺弹体安装在所述底板上,所述底板安装在所述定位板上,所述定位板可转动安装在所述第一支撑杆上;当使用该装置对多普勒信号的灵敏度进行探测时,将所述弹体组件转动至与所述有源反射板等高的位置。
作为本发明的进一步改进,所述定位板上设有多个用于调整弹体组件倾斜角的定位孔,满足不同角度下的引信信号灵敏度的测试。
作为本发明的进一步改进,所述有源反射板由两个铜板和用于连接两个铜板的混频二极管构成;
所述伸缩组件包括推板,所述推板为T形板,所述推板的上端设有容纳两个同等大小铜板的方形凹槽,所述铜板对应安装在所述凹槽内;所述推板的下端通过第二旋紧钮高度可调节的安装在所述第二支撑杆的腰形槽内。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的多普勒信号灵敏度探测装置具有实时测试引信的信号灵敏度,同时提高灵敏度测试精度的功能作用,可以有效模拟引信运动过程中与目标的相对位置,广泛用于该类多普勒引信信号灵敏度的探测。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的多普勒信号灵敏度探测装置的结构图;
图2为图1中底座的剖视图;
图3为图1中弹体组件的安装示意图;
图4为图1中弹体组件的结构示意图;
图5为图4的A-A剖视图;
图6为图1中有源反射板组件的结构示意图;
图7为本发明一种实施例公开的有源反射板施加多普勒信号的示意图;
图8为本发明一种实施例公开的测试接线图;
图9为本发明一种实施例公开的测试引信信号灵敏度的示意图。
图中:
10、底座;11、滑槽;12、滑块;13、拉杆;14、第一支撑杆;15、通孔;16、第二支撑杆;17、第一旋紧钮;18、腰形槽;20、弹体组件;21、工艺弹体;22、盖板;23、透波板;24、压板;25、转接块;26、底板;27、定位板;28、定位孔;30、有源反射板组件;31、铜板;32、混频二极管;33、推板;34、第二旋紧钮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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的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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种多普勒信号灵敏度探测装置,为了模拟真实环境,将引信装入工艺弹体内,通过外部供电,采用标准信号源对二极管两端施加多普勒信号,外接示波器对其输出的多普勒信号及产生的多普勒起爆控制信号进行监测。有源反射板平行置于透波板的正前方,由远至近平行移动有源反射板,观察示波器上的多普勒信号、起爆控制信号。当起爆控制信号产生时,记录透波板与有源反射板之间的实际距离;根据推板法的原理,此距离可以作为引信的信号灵敏度;在实际的应用中,实际的距离远远的大于引信与透波板之间的距离(约0.05m),引信与透波板之间的距离可以忽略;同时,在弹体组件内部,引信固定在转接板上之后,与透波板的相对位置已定、距离已定,从透波板开始更方便于测试中的实际测量;因此,记录透波板与有源反射板之间的实际距离作为引信的信号灵敏度。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述:
如图1-6所示,本发明提供一种多普勒信号灵敏度探测装置,包括:底座10、弹体组件20和有源反射板组件30,弹体组件20和有源反射板组件30均安装在底座10上;弹体组件20包括工艺弹体21和安装在工艺弹体21内的引信(图中未示出),工艺弹体21上相对应引信安装有竖直的透波板23;弹体组件20的正前方安装有高度可调节的有源反射板组件30,有源反射板组件30包括伸缩组件和安装在伸缩组件上的有源反射板,有源反射板与透波板23平行设置且等高,伸缩组件可上下移动固定在底座10上。测试时,引信外部供电,并外接示波器对输出的多普勒信号、起爆控制信号进行监测,有源反射板采用标准信号源对混频二极管两端施加多普勒信号;由远至近平行移动有源反射板,观察示波器上的多普勒信号、是否有多普勒起爆控制信号产生;当多普勒起爆控制信号产生时,记录透波板与有源反射板之间的水平距离,此距离为引信多普勒信号的灵敏度。具体的:
如图1、2所示,本发明的底座10包括滑槽11、滑块12、拉杆13、竖直的第一支撑杆14和位于第一支撑杆14正前方的竖直的第二支撑杆16;其中,底座下方可安装有脚轮,弹体组件20安装在第一支撑杆14上,有源反射板组件30安装在第二支撑杆16上,第二支撑杆16通过第一旋紧钮17固定在滑块12上,滑块12可前后移动固定在滑槽11内;拉杆13一端连接在滑块12上,另一端从第一支撑杆14上的通孔15水平伸出;使用时,通过拉杆13驱动有源反射板组件30靠近或远离弹体组件20。
如图3-5所示,本发明的弹体组件20包括工艺弹体21、盖板22、透波板23、压板24、转接块25、底板26、定位板27和定位孔28;其中,工艺弹体21内设有两个用于安装引信的转接块25,转接块25均具有安装定位斜面,便于引信产品的安装、定位,且引信安装后与真实条件下的安装方式完全一致。盖板22安装在工艺弹体21上,透波板23通过压板24安装在工艺弹体21上,工艺弹体21安装在底板25上,底板25安装在定位板26上,定位板26可转动安装在第一支撑杆14上;当使用该装置对多普勒信号的灵敏度进行探测时,将工艺弹体21转动至与有源反射板等高的位置。定位板27上设有多个用于调整弹体组件倾斜角的定位孔28,即设有相邻夹角为60°的3个Φ8定位孔28,满足不同角度下的引信信号灵敏度的测试。
如图1、6所示,本发明的有源反射板组件30包括铜板31、混频二极管32、推板33和第二旋紧钮34;其中,两个铜板31和用于连接两个铜板31的混频二极管32(混频二极管T86)构成有源反射板;伸缩组件包括推板33,推板33为T型板,推板33的上端开有用于容纳两个铜板31的凹槽,铜板31对应安装在凹槽内;推板33的下端通过第二旋紧钮34高度可调节的安装在第二支撑杆16的腰形槽18中;通过两个第二旋紧钮34和第二支撑杆16实现有源反射板的高度可精细调节至与透波板23保持在同一高度上,即有源反射板与透波板23的中心处于同一高度,为测试结果的精准性提供了有效保障。
本发明的多普勒信号灵敏度探测装置具有实时测试引信的信号灵敏度,同时提高灵敏度测试精度的功能作用,可以有效模拟引信运动过程中与目标的相对位置,广泛用于该类多普勒引信信号灵敏度的探测。
本发明的探测装置的测试过程为:
1测试方法的确立
测试时,通过缓慢而平稳地移动有源反射板,并观察示波器上多普勒信号的幅度变化以及多普勒指令是否有输出。当连接多普勒指令输出的示波器通道由低电压跳变为高电压时,停止移动有源反射板,并记录此时有源反射板与透波板之间的水平距离,此距离(有源反射板与透波板之间的距离)即为所需要的灵敏度。
2工艺方案的确定
2.1工艺路线改进
准备装置→接线→安装产品→测试(可多次)→满足要求。
2.2工艺方法优化
测试时,通过移动有源反射板改变二者的相对位置,提高多普勒信号衰减的一致性,减小微波多普勒信号偏移散布程度减小测试误差、避免测试过程中信号分离。
按照本发明,引信的信号灵敏度测试工艺方法如下:
1)将引信安装至工艺弹体上,再将工艺弹体以30°倾斜角固定在定位板上,有源反射板置于距离产品1m处,且两者处于同一水平位置;
2)连接电磁兼容系统,设置频谱分析仪的中心频率为某一指定频率f0,扫描范围SPAN为300MHz;
3)设置直流稳压电源为24V输出,用万用表测量直流稳压电源输出,确认输出电压无误;
4)引信产品的供电线接电源正(24V)、电源负(GND);
5)示波器的通道I的正极接多普勒信号输出点,负极接GND;通道II的正极接多普勒信号的正端,表笔负端接多普勒信号的负端,如图8所示;
6)设置函数信号发生器的输出为正弦波,频率为1kHz,Vpp为6V,偏置为0V。
7)将有源反射板的输入端与函数信号发生器的输出端连接,如图7所示;
8)上电后,缓慢而平稳地推动有源反射板逐渐靠近产品,并观察示波器上多普勒信号的幅度变化以及多普勒指令是否有输出,当连接多普勒指令输出的示波器通道由低变为高时,停止推动有源反射板,并记录此时有源反射板与透波板之间的距离(即灵敏度),如图9所示;
9)断电后,将有源反射板置于距离产品1m远处,重复步骤8)。
通过采用本装置,优化了多普勒引信信号灵敏度的测试方法,缩短测试时间和测试频次,提高灵敏度的测试效率及测试结果的精确性。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,包括:底座;
所述底座上安装有弹体组件,所述弹体组件包括工艺弹体及其内安装的引信,所述工艺弹体外壁上对应引信安装有与弹壁共形的透波板;所述弹体组件的正前方安装有高度可调节的有源反射板组件,所述有源反射板组件包括伸缩组件和安装在伸缩组件上的有源反射板,所述有源反射板与所述透波板平行设置且等高,所述伸缩组件可前后移动固定在所述底座上;
所述引信通过外部供电,并外接示波器对输出的多普勒信号及起爆控制信号进行监测,所述有源反射板由两个铜板和用于连接两个铜板的混频二极管构成,所述有源反射板采用标准信号源对混频二极管两端施加多普勒信号;当由远至近平行移动所述有源反射板,观察示波器上的多普勒信号及是否有起爆控制信号产生;当起爆控制信号出现时,记录此时透波板与有源反射板之间的水平距离,此距离为多普勒信号的灵敏度。
2.如权利要求1所述的多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,所述底座包括滑槽、滑块、第一支撑杆和位于第一支撑杆正前方的第二支撑杆;
所述弹体组件安装在所述第一支撑杆上,所述有源反射板组件安装在所述第二支撑杆上,所述第二支撑杆安装在所述滑块上,所述滑块可前后移动固定在所述滑槽内。
3.如权利要求2所述的多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,所述底座还包括用于驱动所述有源反射板组件运动的拉杆,所述拉杆一端连接在所述滑块上,另一端从所述第一支撑杆上的通孔水平伸出。
4.如权利要求2所述的多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,所述第二支撑杆通过第一旋紧钮固定在所述滑块上。
5.如权利要求2所述的多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,所述弹体组件还包括盖板、压板、转接块、底板和定位板;
所述工艺弹体内设有两个用于安装引信的所述转接块,所述盖板安装在所述工艺弹体上,所述透波板通过所述压板安装在所述工艺弹体上,所述工艺弹体安装在所述底板上,所述底板安装在所述定位板上,所述定位板可转动安装在所述第一支撑杆上;当使用该装置对多普勒信号的灵敏度进行探测时,将所述弹体组件转动至与所述有源反射板等高的位置。
6.如权利要求5所述的多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,所述定位板上设有多个用于调整弹体组件倾斜角的定位孔,满足不同角度下的引信信号灵敏度的测试。
7.如权利要求2所述的多普勒信号灵敏度探测装置,其特征在于,所述伸缩组件包括推板,所述推板为T形板,所述推板的上端设有容纳两个同等大小铜板的方形凹槽,所述铜板对应安装在所述凹槽内;所述推板的下端通过第二旋紧钮高度可调节的安装在所述第二支撑杆的腰形槽内。
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