CN109116317B - 一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法 - Google Patents

一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种宽带相控阵雷达方向图测试的方法：使用光纤延时设备完成天线远场方向图测试，对于接收方向图，相修通道发射信号，经光纤延时系统后，全部接收通道接收，完成方向图绘制；对于发射方向图，选用相修通道接收，阵面全开，信号经光纤延时器后返回相修接收通道，对信号进行处理，完成方向图绘制。由于接收宽窄带与发射宽窄带方向图测试，分别使用相同的物理连接方法，大大提高了试验效率，降低了测试成本，且四项方向图测试工作使用同一频率源产生信号，可靠性更高。

Description

一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法
技术领域
本发明属于雷达技术领域，具体地说是一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法，用于宽带相控阵雷达方向图测试。
背景技术
宽带相控阵雷达具有波束扫描灵活、系统动态范围大、工作可靠性高、分辨率高等优点，是未来雷达发展的方向。而方向图测试是雷达调试过程中的一项重要工作。方向图测试工作在通道校准工作完成之后进行，方向图测试主要分为接收方向图测试和发射方向图测试，对于宽带相控阵雷达，又分别有其宽带模式。因此宽带相控阵雷达方向图测试主要有四项工作，即接收窄带方向图测试、接收宽带方向图测试、发射窄带方向图测试和发射宽带方向图测试。
对应于这四项校准工作常采用的方法如下：
接收窄带：
远场放置一信号源产生发射信号，所有阵面同时接收，对接收信号进行处理，绘制方向图。
接收宽带：
由于一般信号源很难产生带宽较宽(比如300MHz)信号，因此此时需要一高端信号源来产生所需宽带信号，信号流程与窄带相同。
发射窄带：
满阵全开，远场采用标准增益喇叭连频谱仪接收，再通过网桥将数据传至天线阵面处，方向图测试软同时接收伺服码盘数据和网桥数据，完成方向图绘制。
发射宽带：
满阵全开，远场采用能够产生300M带宽射频本振信号的专用接收设备接收，再通过网桥将数据传至天线阵面处，方向图测试软同时接收伺服码盘数据和网桥数据，完成方向图绘制。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术宽带相控阵雷达方向图的测试方法，不同的测试需要更换测试硬件，搭建测试环境，来回更换增加测试复杂，本发明提出一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法，
本发明方法只需要使用光纤延时设备和两个合适的放大器，就可以实现这四项方向图测试工作，大大减少了测试工作量，也大大减少了所需设备成本。
技术方案
一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：将雷达车体调平，光纤延时设备放置于符合雷达远场测试条件的水塔或其他平台之上，光纤延时设备的信号输入输出端分别接一标准增益喇叭，根据收发通道的增益，通过使用衰减器，设置合理的光纤延时设备的输入输出幅度；
步骤2：对于接收方向图，利用相修通道发射信号，连接一级高功率放大器，经标准增益喇叭辐射出去，信号经光纤延时设备后返回，所有阵面同时接收，通过对阵面接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带接收方向图；其中窄带使用全距离段的点频连续波接收本振，宽带只在目标距离范围内使用宽带接收本振，即目标回波信号需在宽带的接收脉冲之内；
步骤3：对于发射方向图测试，天线阵面全开，信号经光纤延时设备后返回，标准增益喇叭接收信号，再经过低噪声放大器进入相修通道，通过对相修通道接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带发射方向图；其中窄带使用全距离段的点频连续波接收本振，宽带只在目标距离范围内使用宽带接收本振，即目标回波信号需在宽带的接收脉冲之内。
所述的光纤延时设备的延时为50us。
所述的标准增益喇叭的增益为20dB。
所述的高功率放大器的输出功率为40-50W。
有益效果
本发明提出的一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法，本发明接收宽窄带方向图与发射宽窄带方向图测试分别使用同样的物理连接方法，与常用方法相比，大大减少了试验所需的设备量，有效降低了试验成本，提高了试验效率，且由于使用同一频率源产生信号，方向图可靠性更高。
附图说明
图1远场接收方向图(宽窄带)测试常用方法连接示意图
图2远场发射方向图(宽窄带)测试常用方法连接示意图
图3本方法接收方向图(宽窄带)测试连接示意图
图4本方法发射方向图(宽窄带)测试连接示意图
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
本发明的目的是提供一种新的宽带相控阵雷达方向图测试方法，并在工程实践中得到了验证和实施。相控阵雷达一般都有实时相修装置，本发明结合此装置并使用光纤延时设备来进行方向图测试，不论宽带或是窄带模式，本发明使用相同的物理连接方法，对于不同测试内容只是软件模式控制以及数据分析处理不同而已。
参见图3或图4，本发明方法对于四项测试基本采用同样的物理连接方式，在雷达天线的远场处架设一光纤延时设备(例如延时50us)，此设备信号输入输出端分别接一标准增益喇叭(例如20dB)，合理的使用衰减器进行增益控制即可。
对于接收方向图测试，窄带时，利用相修通道发射信号，连接一级高功率(40-50W)放大器，经标准增益喇叭辐射出去(例如20dB)，信号经光纤延时设备(此处根据实际情况对信号进行衰减)后返回，所有阵面同时接收，通过对阵面接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带接收方向图。宽带与窄带基本流程一致，只是信号波形与信号处理的方法有区别，窄带使用全距离段的点频连续波接收本振，而宽带只在目标附近(距离范围内)使用宽带接收本振，即目标回波信号需在宽带的接收脉冲之内。
对于发射方向图测试，窄带时，天线阵面全开，信号经光纤延时设备(此处根据实际情况对信号进行衰减)后返回，标准增益喇叭接收信号，再经过低噪声放大器进入相修通道，通过对相修通道接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带发射方向图。宽带与窄带基本流程一致，只是信号波形与信号处理的方法有区别，窄带使用全距离段的点频连续波接收本振，而宽带只在目标附近(距离范围内)使用宽带接收本振，即目标回波信号需在宽带的接收脉冲之内。
具体步骤如下：
步骤1，参见图3或图4，将雷达车体调平，光纤延时设备放置于符合雷达远场测试条件的水塔或其他平台之上，根据收发通道的增益，通过使用衰减器，设置合理的光纤延时设备的输入输出幅度；
步骤2，对于接收方向图，利用相修通道发射信号，连接一级高功率放大器，经标准增益喇叭辐射出去，信号经光纤延时设备后返回，所有阵面同时接收，通过对阵面接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带接收方向图；
步骤3，对于发射方向图测试，天线阵面全开，信号经光纤延时设备后返回，标准增益喇叭接收信号，再经过低噪声放大器进入相修通道，通过对相修通道接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带发射方向图；
本宽带相控阵雷达方向图测试方法已经应用于某新体制多功能相控阵雷达项目中，经过实际测量和用户使用，试验结果表明：采用本发明方法进行宽带相控阵雷达方向图测试工作，大大减少了试验所需的设备量，有效降低了试验成本，大大提高了试验效率，使用同一频率源产生信号，方向图可靠性更高。

Claims (1)

1.一种宽带相控阵雷达方向图的测试方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：将雷达车体调平，光纤延时设备放置于符合雷达远场测试条件的水塔或其他平台之上，光纤延时设备的信号输入输出端分别接一标准增益喇叭，根据收发通道的增益，通过使用衰减器，设置合理的光纤延时设备的输入输出幅度；
步骤2：对于接收方向图，利用相修通道发射信号，连接一级高功率放大器，经标准增益喇叭辐射出去，信号经光纤延时设备后返回，所有阵面同时接收，通过对阵面接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带接收方向图；其中窄带使用全距离段的点频连续波接收本振，宽带只在目标距离范围内使用宽带接收本振，即目标回波信号需在宽带的接收脉冲之内；
步骤3：对于发射方向图测试，天线阵面全开，信号经光纤延时设备后返回，标准增益喇叭接收信号，再经过低噪声放大器进入相修通道，通过对相修通道接收数据进行处理分析，转动伺服，即可绘制窄带发射方向图；其中窄带使用全距离段的点频连续波接收本振，宽带只在目标距离范围内使用宽带接收本振，即目标回波信号需在宽带的接收脉冲之内；
所述的光纤延时设备的延时为50us；
所述的标准增益喇叭的增益为20dB；
所述的高功率放大器的输出功率为40-50W。
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