CN112666504A - 一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备，包括设置于机箱内的电源模块、电源转换板、显示控制模块、数字处理板、数字频率源、COM模块、电源及数据接口模块、射频接口、测试控制模块、对外接口模块，测试控制模块设置于COM模块并通过显示控制模块进行显示，设置测试参数并将相应控制指令发送给数字处理板，数字处理板将控制命令转换为控制信号，同时接收和处理测量信号发送给测试控制模块；数字频率源根据控制信号，输出对应的射频信号；电源及数据接口模块将测量信号发送给数字处理板，对外接口模块与电源及数据接口连接。本发明适用于电子战系统中的不同型号数字瞬时测频接收机调试、测试。
Description
技术领域
本发明属于数字瞬时测频接收机检测技术，具体为一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备。
背景技术
在电子战及其相关领域需要对信号频率进行测量，常用的为数字瞬时测频接收机，数字接收机等。数字瞬时测频接收机的主要指标包括频率测量精度，频率覆盖范围，测频灵敏度，适应信号脉宽，测频瞬时动态范围等，同时数字瞬时测频接收机主要设计的参数包括分辨率，输出频率编码位数，编码起始点。
当对不同的数字瞬时测频接收机进行测试时，以上参数不尽相同，而对数字瞬时测频接收机的测试，要覆盖以上所有要求的参数，就要测试多组数据。
针对数字瞬时测频接收机的测试，所需仪器仪表有多路直流电源，信号源，示波器，测试用电脑等。其常用的方法有人工手动控制信号源，同时用示波器人工测量并行输出的二进制码，人工记录并计算测量结果，同时人工统计结果。由于测试数据量大，这种测试方法效率极低，人工测量和记录出错率也高。即便采用改进的自动测试方法，通过自动控制信号源等仪器仪表，自动读取被测件数字瞬时测频接收机测试结果，仍然需要多个外部仪器仪表，设备量非常大，特别是外场测试维护时非常不方便。
发明内容
本发明提出了一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备，包括设置于机箱内的电源模块、电源转换板、显示控制模块、数字处理板、数字频率源、COM模块、电源及数据接口模块、射频接口、测试控制模块、对外接口模块，所述电源模块用于接收220V交流电源，输出一路+12V直流电源给电源转换板，所述电源转换板用于对+12V直流电源处理后分别输出匹配电源至接收处理板、COM模块、数字频率源、显示控制模块，所述测试控制模块设置于COM模块并通过显示控制模块进行显示，用于设置测试参数并将相应控制指令发送给数字处理板并进行测量结果计算，所述数字处理板用于将控制命令转换为控制数字频率源的控制信号，同时接收和处理测量信号，将测量结果送给测试控制模块，数字频率源用于根据控制信号，输出要求的频率、功率、脉宽可控的射频信号给被测件数字瞬时测频接收机；所述电源及数据接口模块用于与被测件数字瞬时测频接收机的电源及数据接口连接，并将测量信号发送给数字处理板，所述对外接口模块与电源及数据接口连接。
优选地，所述数字信号源为频率范围为2GHz～18GHz，频率步进为0.5MHz，功率范围为-60dBm～+10dBm，功率步进为1dBm，脉宽范围为50ns～连续波，脉宽步进为50ns，重复周期范围为2us～20ms。
优选地，所述测试控制模块设置的测试参数包括频率编码计算起始点、频率编码分辨率、要测试的起始频率点、终止频率、扫频步进、当前要测试的数字频率源的功率点、脉宽模式和脉宽以及重复周期。
优选地，所述测试控制模块计算的测量结果包括当前测试频率值、单点测频误差、整个测频误差。
优选地，当前测试频率值的计算公式为：
fri＝f0+Di×Rf
式中：fri为数字瞬时测频接收机第i个频点输出频率；f0为数字瞬时测频接收机的零点频率；Di为数字瞬时测频接收机第i个频点输出二进制码所对应十进制数；Rf为数字瞬时测频接收机的频率分辨率。
优选地，单点测频误差的计算公式为：
Δfi＝fsi-fri
式中，Δfi为数字瞬时测频接收机第i个频点的频率误差；fsi为频率源第i个频点输出频率；fri为数字瞬时测频接收机第i个频点输出频率。
优选地，整个测频误差的计算公式为：
式中，δ为数字瞬时测频接收机的测频误差；n为测试点数；Δfi为数字瞬时测频接收机第i个频点的频率误差。
优选地，对外接口模块为多根不同型号连接电缆，其一端选用型号为J30J-37TJL，另外一端分别根据不同的被测件数字瞬时测频接收机的相应接口选用接插件。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明具备体积小，重量轻，软件测试灵活，用户界面友好，接口多样，测试速度快，还具备将被测件数字瞬时测频接收机初始参数保存和从文件中读取功能，同时测试得到的数据可自动分析、保存并可画出测试曲线，适用于电子战系统中的不同型号数字瞬时测频接收机调试、测试，特别适合内外场数字瞬时测频接收机的调试、检测、维护和维修。
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
附图说明
图1为本发明的原理图。
图2为本发明中连接被测件后的原理图。
图3为本发明中自动测试流程图。
具体实施方式
如图1、2所示。一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备，包括设置于机箱内的电源模块、电源转换板、显示控制模块、数字处理板、数字频率源、COM模块、电源及数据接口模块、射频接口、测试控制模块、对外接口模块。
在其中一个实施例中，所述电源模块接收来自外部的～220V交流电源，输出一路+12V直流电源给电源转换板，本实施例中选用的电源模块型号为HMW60-S12W。
在其中一个实施例中，所述电源转换板将输入的+12V直流电源处理输出为+12V、+5V、-8V、-5V四路电源供设备中接收处理板、COM模块、数字频率源、显示控制模块等使用，并经电源及数据接口模块给被测件数字瞬时测频接收机供电。本实施例中选用电源模块型号分别为PTH05050W、PTN78060A等。
在其中一个实施例中，COM模块为标准的模块化电脑板卡，包括CPU、芯片组、内存及外围设备、对外接口，还包括运行在上面的操作系统软件，COM模块通过对外接口与显示控制模块、数字处理板连接，COM模块选用型号为PCM-9310FD模块。
在其中一个实施例中，所述测试控制模块运行在COM模块上，其实现与数字处理板及被测件数字瞬时测频接收机的通讯，并完成对数字频率源的控制。其主要功能包括对被测件数字瞬时测频接收机的自动测试、单点测试，将被测件数字瞬时测频接收机初始参数保存和从文件中读取功能，同时还可以对测试数据可自动分析、保存并可画出测试曲线等。
在其中一个实施例中，所述对外接口模块为多根不同型号连接电缆，其一端选用型号为J30J-37TJL，另外一端分别根据不同的被测件数字瞬时测频接收机的相应接口选用接插件(如PDS-45KH、J30J-37TJL)，主要功能为将电源及数据接口转为被测件数字瞬时测频接收机的相应接口。
在其中一个实施例中，显示控制模块型号为IDK-1110WR-55WSA1E，用来显示测试控制模块的操作界面和COM模块运行的操作系统，还用来实现对测试控制模块输入控制和操作指令。
在其中一个实施例中，数字处理板为尺寸为80*50mm的一块印制板，其所用主要器件型号为EP3C25F256、74AHC245、MAX202等，用来实现将来自测试控制模块的控制命令转换为控制数字频率源的控制信号，同时接收和处理来自被测件数字瞬时测频接收机的测量信号，将测量结果送给测试控制模块。
在其中一个实施例中，所述数字频率源接收来自数字处理板的控制信号，输出要求的频率、功率、脉宽可控的射频信号并经射频接口(SMA阴型接口)输出给被测件数字瞬时测频接收机。本发明具体实施例中，数字信号源为定制频率源，其频率范围为2GHz～18GHz，频率步进为0.5MHz，功率范围为-60dBm～+10dBm，功率步进为1dBm，脉宽范围为50ns～连续波，脉宽步进为50ns，重复周期范围为2us～20ms。
在其中一个实施例中，电源及数据接口模块选用器件型号J30J-37ZK，其实现与被测件数字瞬时测频接收机的电源及数据接口连接。
在其中一个实施例中，设备所有组成均包含在一个机箱内，机箱为自制便携式机箱，体积小，重量轻，整个设备其尺寸为30cm*20cm*10cm，重量为3.9kg。
本发明的工作原理和自动测试工作步骤如下：
如图3所示，根据被测件数字瞬时测频接收机，选用对应对外接口模块，连接被测件到本设备的电源及数据接口上，同时通过射频接口将本设备输出的射频信号输出给被测件；
通过外部～220V交流电源给本检测设备加电；
待COM模块启动，操作系统启动后，通过显示控制模块，运行测试控制软件模块；
根据被测件数字瞬时测频接收机的型号，在测试控制模块上设置测试的频率编码计算起始点，频率编码分辨率，要测试的起始频率点，终止频率，扫频步进，当前要测试的数字频率源的功率点，脉宽模式(脉冲、连续波)和脉宽、重复周期等参数；
自动测试模式下，利用测试控制模块启动自动测试，测试控制软件将按照设置参数，将相应控制指令发送给数字处理板。数字处理板将指令转换为数字频率源的控制信号，数字频率源接收控制信号后，将从频率起始点开始，以频率步进为步进控制数字频率源输出射频信号给被测件数字瞬时测频接收机；
测试控制模块利用测试软件通过数字处理板读取被测件数字瞬时测频接收机测得的频率码二进制，计算得到当前测试频率值：
fri＝f0+Di×Rf
式中：fri为数字瞬时测频接收机第i个频点输出频率；f0为数字瞬时测频接收机的零点频率；Di为数字瞬时测频接收机第i个频点输出二进制码所对应十进制数；Rf为数字瞬时测频接收机的频率分辨率。
计算单点测频误差：
Δfi＝fsi-fri
式中，Δfi为数字瞬时测频接收机第i个频点的频率误差；fsi为频率源第i个频点输出频率；fri为数字瞬时测频接收机第i个频点输出频率。
计算统计整个测频误差：
式中，δ为数字瞬时测频接收机的测频误差；n为测试点数；Δfi为数字瞬时测频接收机第i个频点的频率误差。
最后将测试数据保存为文件并绘制出全部工作频段内的每个点的测频误差曲线，完成自动测试和数据记录。
本设备还具备单点测试模式，此模式下，测试控制模块通过数字处理板设置数字频率源输出需要的单点射频信号，然后读取被测件数字瞬时测频接收机输出的频率码及中间编码信息。
Claims (10)
1.一种数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，包括设置于机箱内的电源模块、电源转换板、显示控制模块、数字处理板、数字频率源、COM模块、电源及数据接口模块、射频接口、测试控制模块、对外接口模块，所述电源模块用于接收220V交流电源，输出一路+12V直流电源给电源转换板，所述电源转换板用于对+12V直流电源处理后分别输出匹配电源至接收处理板、COM模块、数字频率源、显示控制模块，所述测试控制模块设置于COM模块并通过显示控制模块进行显示，用于设置测试参数并将相应控制指令发送给数字处理板并进行测量结果计算，所述数字处理板用于将控制命令转换为控制数字频率源的控制信号，同时接收和处理测量信号，将测量信号送给测试控制模块；所述数字频率源用于根据控制信号，输出对应的射频信号给被测件数字瞬时测频接收机；所述电源及数据接口模块用于与被测件数字瞬时测频接收机的电源及数据接口连接，并将测量信号发送给数字处理板，所述对外接口模块与电源及数据接口连接。
2.根据权利要求1所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，所述数字信号源为频率范围为2GHz～18GHz，频率步进为0.5MHz，功率范围为-60dBm～+10dBm，功率步进为1dBm，脉宽范围为50ns～连续波，脉宽步进为50ns，重复周期范围为2us～20ms。
3.根据权利要求1所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，所述测试控制模块设置的测试参数包括频率编码计算起始点、频率编码分辨率、要测试的起始频率点、终止频率、扫频步进、当前要测试的数字频率源的功率点、脉宽模式和脉宽以及重复周期。
4.根据权利要求1所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，所述测试控制模块计算的测量结果包括当前测试频率值、单点测频误差、整个测频误差。
5.根据权利要求4所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，当前测试频率值的计算公式为：
fri＝f0+Di×Rf
式中：fri为数字瞬时测频接收机第i个频点输出频率；f0为数字瞬时测频接收机的零点频率；Di为数字瞬时测频接收机第i个频点输出二进制码所对应十进制数；Rf为数字瞬时测频接收机的频率分辨率。
6.根据权利要求4所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，单点测频误差的计算公式为：
Δfi＝fsi-fri
式中，Δfi为数字瞬时测频接收机第i个频点的频率误差；fsi为频率源第i个频点输出频率；fri为数字瞬时测频接收机第i个频点输出频率。
7.根据权利要求4所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，整个测频误差的计算公式为：
式中，δ为数字瞬时测频接收机的测频误差；n为测试点数；Δfi为数字瞬时测频接收机第i个频点的频率误差。
8.根据权利要求1所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，对外接口模块为多根不同型号连接电缆，其一端选用型号为J30J-37TJL，另外一端分别根据不同的被测件数字瞬时测频接收机的相应接口选用接插件。
9.根据权利要求1所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，所述机箱尺寸为30cm*20cm*10cm。
10.根据权利要求1所述的数字瞬时测频接收机便携式检测设备，其特征在于，所述测试控制模块用于将被测件数字瞬时测频接收机初始参数保存和从文件中读取，并对测试数据分析、保存并可画出测试曲线。
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