CN215728791U - 一种天气雷达发射系统测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天气雷达发射系统测试平台，包括：采样工装，采样工装设有输入接口、主路输出接口和多个测试支路输出接口，输入接口与低压待测试组件的输出端相连接；低压测试工装，与采样工装的测试支路第一输出接口相连接；高压测试工装，与高压待测试组件的输出端相连接；仪器，与采样工装的测试支路第二输出接口相连接；仪表，与低压测试工装相连接，或通过高压探头与高压测试工装相连接。多个主路输出接口之间按照天气雷达在正常工作状态下、发射系统各个待测试组件之间的连接关系相连接。本实用新型可以解决对发射系统进行性能指标测试时，需要断开部分待测试组件之间的电连接，天气雷达不能正常工作的技术问题。

Description

一种天气雷达发射系统测试平台

技术领域

本实用新型涉及天气雷达技术领域，具体涉及一种天气雷达发射系统测试平台。

背景技术

天气雷达是专门用于大气探测的雷达，属于主动式微波大气遥感设备。天气雷达是气象监测的重要手段，在突发性、灾害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。天气雷达大体上由定向天线、发射系统、接收系统、数字信号处理系统、电子计算机等部分组成。其中，发射系统因为较长时间处于大功率发射射频信号的工作条件下，较其它部件发热量更大，发生故障概率更大，因此需要定期对天气雷达的发射系统进行性能指标测试，以便于在测试过程中提前发现异常指标，及时维修。

但是在现有技术中，对天气雷达的发射系统进行测试时，一般需要天气雷达停止工作，断开部分待测试组件之间的电连接。而在测试时，因为可能出现异常指标，而导致整个测试的时长不可控，进一步影响天气雷达的正常工作。

因此，目前亟需一种可以在天气雷达正常工作的情况下，对发射系统进行性能指标测试的测试平台。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种天气雷达发射系统测试平台，以解决现有技术中存在的对发射系统进行性能指标测试时，需要断开部分待测试组件之间的电连接，天气雷达不能正常工作的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种天气雷达发射系统测试平台，包括：

采样工装，采样工装设有输入接口、主路输出接口和多个测试支路输出接口，输入接口与低压待测试组件的输出端相连接；

低压测试工装，与采样工装的测试支路第一输出接口相连接；

高压测试工装，与高压待测试组件的输出端相连接；

仪器，与采样工装的测试支路第二输出接口相连接；

仪表，与低压测试工装相连接，或通过高压探头与高压测试工装相连接。

进一步的，多个主路输出接口之间按照天气雷达在正常工作状态下、发射系统各个待测试组件之间的连接关系相连接。

进一步的，低压测试工装上设有低压测试接口面板，低压测试接口面板上设有多个接收采样信号的输入口，各输入口后端分别设有测试点。

进一步的，高压测试工装上设有高压测试接口面板，高压测试接口面板上设有接收高压信号的输入口，输入口后端设有测试点。

进一步的，测试点为金属片。

进一步的，金属片为镀金铜片。

进一步的，仪器包括：示波器，功率计；

进一步的，示波器为数字示波器，功率计为数字功率计；

进一步的，仪表包括万用表；

进一步的，万用表为数字万用表；高压探头为1:1000高压探头；

由上述技术方案可知，本实用新型的有益技术效果如下：

将多个主路输出接口之间按照天气雷达在正常工作状态下、发射系统各个待测试组件之间的连接关系进行连接；通过对各低压待测试组件输出信号的采样信号进行测量；或者通过高压测试工装转接后、再对高压待测试组件的输出高压信号进行测量，而不是直接测量各待测试组件输出的电压、电流、脉冲，可以实现在天气雷达正常工作的情况下，对发射系统进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的测试平台与待测试组件连接框图；

图2为本实用新型实施例的灯丝电源测试连接框图；

图3为本实用新型实施例的磁场电源测试连接框图；

图4为本实用新型实施例的钛泵电源测试连接框图；

图5为本实用新型实施例的触发器测试连接框图；

图6为本实用新型实施例的整流器测试连接框图；

图7为本实用新型实施例的调制器测试连接框图；

图8为本实用新型实施例的固态激励器测试连接框图；

图9为本实用新型实施例的脉冲形成器测试连接框图；

图10为本实用新型实施例的低压电源组件测试连接框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例

现有的天气雷达发射系统中，需要进行测试的待测试组件一般包括：灯丝电源、磁场电源、触发器、整流器、固态激励器、脉冲形成器、低压电源组件；以及钛泵电源、调制器。在本实施例中，灯丝电源、磁场电源、触发器、整流器、固态激励器、脉冲形成器、低压电源组件定义为低压待测试组件；钛泵电源、调制器定义为高压待测试组件。

本实施例提供了一种天气雷达发射系统测试平台，如图1所示，包括：

采样工装，采用功分器原理，将各待测试组件的输出电压、电流、脉冲信号分为主路和测试支路，采样工装设有输入接口、主路输出接口和多个测试支路输出接口。在测试时，把采样工装的输入接口分别插入各待测试组件的原有接口端，将各待测试组件的输出电压、电流、脉冲信号分为两路，主路信号按天气雷达工作时的连接关系不变，测试支路信号接入测试平台，分别和其它测试仪器相连接。在具体的实施方式中，主路和测试支路的信号强度比例根据测试需要设置，可设为100:1；测试支路和测试支路输出接口可设多个，分别对应电压测试支路、电流测试支路、脉冲测试支路；测试支路上传输的信号为采样信号，包括电压采样信号、电流采样信号、脉冲采样信号。在具体的实施方式中，采样工装为多个，数量根据待测试组件的个数确定。

低压测试工装，通过测试电缆与多个采样工装相连接。低压测试接口面板上的输入口，测试支路输出接口低压测试工装上设有低压测试接口面板，低压测试接口面板上分别设有多个接收采样信号的输入口，各输入口后端分别设有测试点。根据测试需要，一个采样工装，可以有一个或多个测试支路输出接口与低压测试接口面板的输入口相连接；比如：低压待测试组件只需要测试电压，则只有一个测试支路输出接口与低压测试接口面板的输入口相连接，低压待测试组件需要同时测试电压和电流，则有两个测试支路输出接口与低压测试接口面板的输入口相连接。在具体的实施方式中，低压测试工装为一个。

高压测试工装，通过测试电缆与高压待测试组件的输出端口相连接。高压测试工装上设有高压测试接口面板，高压测试接口面板上设有接收高压信号的输入口，输入口后端设有测试点。在本实施例中，高压测试工装可以通过测试接口面板加上输入口后端设测试点的方式，提供一个安全的高压测试环境。高压待测试组件的输出高压，在通过高压测试接口面板的输入口转接后，可以使用高压电缆传输给发射系统需要使用高压供电的部分。在具体的实施方式中，高压测试工装为一个。

在具体的实施方式中，测试电缆为多根，每一根测试电缆的长度根据测试需要确定。测试点可选用金属片，优选为镀金铜片，镀金铜片导电性更好，可以获得更准确的测量结果。

在本实施中，测试平台所用的仪表一般包括万用表，所用的仪器一般包括示波器，功率计，信号发生器，具体如下：

万用表，用于测试采样信号的电压、电流；在具体的实施方式中，万用表可选用福禄克公司的数字万用表，数字万用表的测量精度更高；型号可选FLUKE8486、FLUKE17；为满足测试需求，可根据待测试组件的数量，配备多块万用表。高压探头，用于和万用表配合使用，测试1000V以上的电压；在具体的实施方式中，高压探头可选用福禄克公司的1:1000高压探头，可适用于更多的测量应用场景。

示波器，用于测试脉冲采样信号的脉宽；在具体的实施方式中，示波器可选用安捷伦公司的数字示波器，数字万用表的测量精度更高；型号为DSO6032。

功率计，用于测试信号的功率；在具体的实施方式中，功率计为数字功率计，可选用安捷伦公司的N1911A。

信号发生器，用于输出预设频率、预设功率的信号，在具体的实施方式中，信号发生器可选用安捷伦公司的信号发生器，型号为E4433B，频率为0-4GHz，可以适用于更多的测量应用场景。

以下对各个组件的测试，分别进行说明：

灯丝电源，为一个交流稳流电源，为速调管灯丝供电。在灯丝电源的输出端，通过采样工装分别与低压测试工装的测试接口面板上的灯丝电源输出电压采样信号输入口、灯丝电源输出电流采样信号输入口相连接。在测试时，可使用万用表的表笔，对传输到输入口后端测试点的灯丝电源输出电压采样信号、输出电流采样信号进行测量。灯丝电源测试连接框图如图2所示。

磁场电源，为一个串联开关稳流电源，为聚焦线圈提供直流电源。在磁场电源的输出端，通过采样工装分别与低压测试工装的测试接口面板上的磁场电源输出电压采样信号输入口、磁场电源输出电流采样信号输入口相连接。在测试时，可使用万用表的表笔，对传输到输入口后端测试点的磁场电源输出电压采样信号、输出电流采样信号进行测量。磁场电源测试连接框图如图3所示。

钛泵电源，用于为速调管提供3000V直流钛泵电压，钛泵电流不大于20微安。钛泵电源的输出端，通过测试电缆与高压测试工装的测试接口面板上的钛泵电源输出电压信号输入口、钛泵电源输出电流信号输入口相连接。在测试时，可使用高压探头配合万用表，对传输到输入口后端测试点的钛泵电源输出电压信号、输出电流信号进行测量。钛泵电源测试连接框图如图4所示。

触发器，用于产生200伏、5微秒的脉冲信号给送至调制器，还产生两组20V直流电压供开关组件控制板的驱动供电。触发器的输出端，通过采样工装与示波器相连接；在测试时，可使用示波器对脉冲采样信号进行脉冲宽度测量。触发器的输出端，还通过采样工装与低压测试工装的测试接口面板上的触发器输出电压采样信号输入口相连接；在测试时，可使用万用表的表笔，对传输到输入口后端测试点的触发器输出电压采样信号进行测量。触发器测试连接框图如图5所示。

整流器，用于将三相380V交流电转换为510V直流电。整流器的输出端，通过采样工装与低压测试工装的测试接口面板上的整流器输出电压采样信号输入口相连接；在测试时，可使用万用表的表笔，对传输到输入口后端测试点的整流器输出电压采样信号进行测量。整流器测试连接框图如图6所示。

调制器，用于调制信号。在具体的实施方式中，调制器人工线电压为4500-5000V，调制器的输出端，通过测试电缆与高压测试工装的测试接口面板上的调制器人工线电压的输入口相连接；在测试时，可使用高压探头配合万用表，对传输到输入口后端测试点的调制器人工线电压信号进行测量。调制器测试连接框图如图7所示。

固态激励器，用于接收8微秒、10dBm的RF信号，输出大于35W的脉冲信号。在测试时，固态激励器的输入端与信号发生器相连接；固态激励器的输出端，通过采样工装分别与功率计、示波器相连接；可使用示波器对脉冲采样信号进行脉冲宽度测量，使用功率计对脉冲采样信号进行功率测量。固态激励器测试连接框图如图8所示。

脉冲形成器，用于将固态激励器输出的大于35W的脉冲信号进一步调制成1.5微秒和4.5微秒的输出功率大于15W的脉冲信号。在测试时，脉冲形成器的输入端与固态激励器相连接；脉冲形成器的输出端，通过采样工装分别与功率计、示波器相连接；可使用示波器对脉冲采样信号进行脉冲宽度测量，使用功率计对脉冲采样信号进行功率测量。脉冲形成器测试连接框图如图9所示。

低压电源组件，分别输出5V、15V、-15V、28V、40V五组电压为发射机各组件进行低压供电。低压电源组件的输出端，通过5个采样工装分别与低压测试工装的测试接口面板上的低压电源组件输出电压采样信号输入口相连接；在测试时，可使用万用表的表笔，对传输到输入口后端测试点的低压电源组件输出电压采样信号进行测量。低压电源组件测试连接框图如图10所示。

以下对本实施例的工作原理进行说明：

在需要对天气雷达的发射系统进行测试时，在发射系统旁侧将低压测试工装，高压测试工装，万用表，示波器，功率计，信号发生器准备好。

对于低压待测试组件，根据发射系统需要测量的指标，选择灯丝电源、磁场电源、触发器、整流器、固态激励器、脉冲形成器、低压电源组件中的一个或多个，将其输出端与采样工装相连接，采样工装将待测试组件的输出分为主路和测试支路；多个主路输出接口之间按照天气雷达在正常工作状态下，发射系统各个待测试组件之间的连接关系进行连接；主路信号维持天气雷达继续正常工作，测试支路的信号通过测试电缆连接到低压测试工装的接收采样信号的输入口，或者连接到示波器，功率计。然后使用万用表，在输入口后端的测试点测量采样信号的电压、电流，或者使用示波器，功率计分别测量采样信号脉冲宽度、功率。在得到采样信号的测量结果后，按照主路和测试支路的信号强度比例，可以计算还原出主路信号的状态。

对于高压待测试组件中的钛泵电源、调制器，将其输出端与高压测试工装相连接，钛泵电源、调制器按照天气雷达在正常工作状态下，发射系统各个待测试组件之间的连接关系进行连接。在高压测试工装的测试接口面板上的信号输入口后端测试点，使用高压探头配合万用表，对传输到输入口后端测试点的钛泵电源输出电压信号、输出电流信号、调制器人工线电压进行测量。

采用本实施上述技术方案，将多个主路输出接口之间按照天气雷达在正常工作状态下、发射系统各个待测试组件之间的连接关系进行连接；通过对各低压待测试组件输出信号的采样信号进行测量；或者通过高压测试工装转接后、再对高压待测试组件的输出高压信号进行测量，而不是直接测量各待测试组件输出的电压、电流、脉冲，可以实现在天气雷达正常工作的情况下，对发射系统进行测试。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，包括：

采样工装，所述采样工装设有输入接口、主路输出接口和多个测试支路输出接口，所述输入接口与低压待测试组件的输出端相连接；

低压测试工装，与采样工装的测试支路第一输出接口相连接；

高压测试工装，与高压待测试组件的输出端相连接；

仪器，与采样工装的测试支路第二输出接口相连接；

仪表，与所述低压测试工装相连接，或通过高压探头与所述高压测试工装相连接。

2.根据权利要求1所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，多个主路输出接口之间按照天气雷达在正常工作状态下、发射系统各个待测试组件之间的连接关系相连接。

3.根据权利要求1所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，所述低压测试工装上设有低压测试接口面板，低压测试接口面板上设有多个接收采样信号的输入口，各输入口后端分别设有测试点。

4.根据权利要求1所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，所述高压测试工装上设有高压测试接口面板，高压测试接口面板上设有接收高压信号的输入口，输入口后端设有测试点。

5.根据权利要求3或4所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，所述测试点为金属片。

6.根据权利要求5所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，所述金属片为镀金铜片。

7.根据权利要求1所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，所述仪器包括：示波器，功率计。

8.根据权利要求7所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，

所述示波器为数字示波器，

所述功率计为数字功率计。

9.根据权利要求1所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，所述仪表包括万用表。

10.根据权利要求9所述的天气雷达发射系统测试平台，其特征在于，

所述万用表为数字万用表；

所述高压探头为1:1000高压探头。

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