CN204302487U - 一种用于气象雷达的综合测试仪 - Google Patents

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郝林伟
杨辉
王晓永
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Abstract

本实用新型公开了一种用于气象雷达的综合测试仪，包括设在机箱内的主控单元，与主控单元连接的电源模块及显示单元、雷达信号接收与检测单元、雷达信号生成与输出单元以及键控单元。该综合测试仪采用微波分频锁相技术，对雷达来波信号测试以及回波模拟，频率显示准确，频率稳定度高，仪器整体设计实现了集成化、数字化、体积小，采用液晶屏幕显示，读取直观，操作方便。

Description

一种用于气象雷达的综合测试仪
技术领域
本实用新型涉及雷达技术领域检测装置，尤其涉及一种用于气象雷达的综合测试仪。
背景技术
航空机载气象雷达是机载导航系统一个重要部分，是航空客机上的一种导航设备，具有探测前方降水、湍流和风切变的功能。气象雷达出现谷中极易造成飞行滑回、返航甚至坠机等事故，因此必须重视其检测维护。
早期的气象雷达测试仪，模式简单，只有手动和跟踪两种模式，回波目标最多两个，功能偏少，采用机械开关，操作不便，指针显示，显示数据不精确，已经不能满足新式雷达的测试需要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种用于气象雷达的综合测试仪，采用微波分频锁相技术，对雷达来波信号测试以及回波模拟，频率显示准确，频率稳定度高，仪器整体设计实现了集成化、数字化、体积小，采用液晶屏幕显示，读取直观，操作方便。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
一种用于气象雷达的综合测试仪，包括设在机箱内的主控单元，与主控单元连接的电源模块及显示单元、雷达信号接收与检测单元、雷达信号生成与输出单元以及键控单元。
可选的，所述主控单元采用嵌入式CPU DM3730作为主控系统。
可选的，所述显示单元采用10英寸显示屏。
可选的，所述电源单元采用AT标准电源。
可选的，所述雷达信号接收与检测单元包括依次连接的大功率衰减器和功分器，功分器分别连接对数检波器和变频器，所述对数检波器连接有运算放大器，所述变频器连接有FPGA。
可选的，所述雷达信号生成与输出单元采用高性能FPGA作为回波信号发生器的处理器，FPGA中设有乘法器和移位寄存器。
可选的，所述机箱前面板中部分布有显示屏、按键区，左侧分布有存储口和电源开关，右侧下方分布有来波包络输出口和射频口。
可选的，所述机箱背面板依次分布有后面板接口区、调试网口和电源接口。
该气象雷达测试仪可以对9.295ghz-9.5ghz最大输入功率120w的雷达信号进行测试。气象雷达测试仪可以对雷达来波信号进行载频、功率、脉冲和包络等特性测试，可以输出最多4个目标的模拟回波。
气象雷达测试仪具有以下四种工作模式：跟踪模式(模拟回波输出PRF(脉冲重复频率)、射频频率与被测雷达一致)、手动模式(模拟回波输出PRF与被测雷达一致、射频频率可以手动设置)、I/Q外调制模式(模拟回波输出PRF可调，回波延时、脉宽可设置，能在载波上进行I/Q调制)、连续波输出模式(根据用户设置的频率及电平，输出连续波)。
与现有技术相比，本实用新型具有下述优点：
1.可以测试雷达来波信号的功率、频率、脉宽、PRF、包络。
2.可以输出模拟回波，脉宽、延迟、功率可设置，最多4个目标。延迟时间单位可以在NM和us之间切换，方便测试。
3.具有四种模式：跟踪模式、手动模式、I/Q外调制模式、连续波输出模式。
4.可以执行仪器自检、恢复出厂。
5.可以导出当前设置回波功率、脉宽、延迟参数和来波测量数据到U盘，方便查看记录。
附图说明
图1是本实用新型结构框图。
图2是本实用新型雷达信号接收与检测单元框图。
图3是本实用新型外壳面板示意图。
图4是本实用新型外壳背面示意图。
图中：1、存储口，2、显示屏，3、按键区，4、电源开关，5、来波包络输出口，6、射频口，7、后面板接口区，8、调试网口，9、电源接口。
具体实施方式
下面结合实用新型实施实例中的附图，对本实用新型实施实例中的技术方案作进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的用于气象雷达的综合测试仪，其包括：设在机箱(未图示)内的主控单元，与主控单元连接的电源模块及显示单元、雷达信号接收与检测单元、雷达信号生成与输出单元以及键控单元；主控单元采用嵌入式CPU DM3730作为主控系统；显示单元采用10英寸显示屏，所示电源模块采用AT标准电源。该应用于气象雷达的综合检测仪不仅结构简单、操作简便、维护方便，其采用国内常用的元器件，有效地降低了成本。
本实用新型在结构设计上，可以选用标准成品机箱，自行设计面板的方式，使得前面板功能设计简洁，便于操作。
如图2所示，雷达信号接收与检测单元包括依次连接的大功率衰减器、功分器，功分器分别连接对数检波器和变频器，对数检波器连接有运算放大器进行包络检波输出，变频器连接FPGA，FPGA检测信号的功率、PRF、脉宽、频率等信息。
雷达信号生成与输出单元采用高性能FPGA作为回波信号发生器的处理器，提供乘法器和移位寄存器，来产生回波信号。
如图3所示，本实用新型设备为一个整体或组合为一个整体安装在一个箱体中，其前面板中部分布有显示屏2、按键区3，左侧分布有存储口1和电源开关4，右侧下方分布有来波包络输出口5和射频口6。
如图4所示，箱体背面板依次分布有后面板接口区7、调试网口8和电源接口9。
本实用新型的应用于气象雷达的综合检测仪适用于气象雷达的性能测试，可以实现对雷达收发机的测试，雷达收发机通过测试仪前面板射频连接接口与主控单元实现电性连接。开始工作时，给收发机、本测试仪供电，设置测试仪模式为跟踪模式，经过测量组件测量后，将雷达来波的频率、功率、PRF、脉宽显示到屏幕上进行显示，并设置回波输出到雷达进行测试。
本实用新型组成原理具体说明如下：
(1)显示单元，显示气象信息、测量信息等来波信号，回波设置信息等信息。(2)键控单元，控制按键、旋钮、方向键的响应。
(3)主控单元，负责将雷达信息传递到显示，并控制回波信号生成与输出。
(4)雷达信号接收与检测单元，采用所述雷达信号接收与检测单元采用大功率衰减器，功分器和对数检波器，FPGA来检测雷达信号，输出频率、功率、PRF等信息。如图4所示。
(5)雷达信号生成与输出单元，采用高性能FPGA作为回波信号发生器的处理器，提供乘法器和移位寄存器，来产生回波信号。根据设置的目标数，延迟时间，脉宽等信息设置回波并输出给雷达使用。
(6)电源，给显示单元、主控单元提供供电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (8)

1.一种用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：包括设在机箱内的主控单元，与主控单元连接的电源模块及显示单元、雷达信号接收与检测单元、雷达信号生成与输出单元以及键控单元。
2.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述主控单元采用嵌入式CPU DM3730作为主控系统。
3.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述显示单元采用10英寸显示屏。
4.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述电源单元采用AT标准电源。
5.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述雷达信号接收与检测单元包括依次连接的大功率衰减器和功分器，功分器分别连接对数检波器和变频器，所述对数检波器连接有运算放大器，所述变频器连接有FPGA。
6.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述雷达信号生成与输出单元采用高性能FPGA作为回波信号发生器的处理器，FPGA中设有乘法器和移位寄存器。
7.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述机箱前面板中部分布有显示屏、按键区，左侧分布有存储口和电源开关，右侧下方分布有来波包络输出口和射频口。
8.如权利要求1所述的用于气象雷达的综合测试仪，其特征在于：所述机箱背面板依次分布有后面板接口区、调试网口和电源接口。
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