CN219225073U - 目标物rcs的准确度验证系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种目标物RCS的准确度验证系统，包括：矢量网络分析仪、扩频组件、紧缩场、射频前端、雷达目标模拟器和准确度验证件；扩频组件包括发送信号扩频组件Tx与接收信号扩频组件Rx；射频前端用于接收发送信号扩频组件Tx的电磁波信号，对信号进行下变频，并传输至雷达目标模拟的主机做数据处理；紧缩场设置于扩频组件与射频前端之间，用于接收发送信号扩频组件Tx、接收信号扩频组件Rx和射频前端的信号；准确度验证件用于在进行验证时，替换射频前端和雷达目标模拟器的主机进行测试。本实用新型可以考虑雷达目标模拟器在实际使用环境中的因素对目标物RCS测试结果的影响，实现更加准确地计量。

Description

目标物RCS的准确度验证系统
技术领域
本实用新型涉及雷达性能测试技术领域，尤其涉及一种目标物RCS的准确度验证系统。
背景技术
雷达测试系统RTS(例如雷达目标模拟器)的计量包括目标的速度、距离、以及RCS(雷达散射截面积)这三个核心参数，在计量时，速度主要是通过频率参数计量，距离主要是依据时间参数计量。RCS是一个假想的面积，通过描述当目标物体被雷达照射时反射回雷达的波的幅度，对目标物进行电磁特性分析，进而获得对目标基本散射现象的了解。通常来说，频率和时间的计量相对容易，但RCS是通过功率和时间的函数计量的，故,RSC的计量是最困难的。
目前来说，目标物RCS的准确度验证系统参照图1所示，具体来说：现有技术搭建的用于测量目标RCS的测量装置主要包括：将矢量网络分析仪、扩频组件、射频前端FEM、以及，用于数据采集和数据处理的雷达目标模拟器主机，按照如图1所示的方式形成用于测量目标RCS的测量装置。
其中，矢量网络分析仪用于产生预设频段的电磁波，扩频组件用于对矢量网络分析仪的频率扩展到雷达目标模拟器工作频段，射频前端FEM用于接收矢量网络分析仪产生的电磁波的下变频和上变频发射相应频段的信号，雷达目标模拟器主机用于对接收的射频信号进行数据采集和进一步的数据处理。
这套设备存在的问题是：系统通过传导的方式对RCS的计量属于准计量，没有关联实际场景，测量准确度存在问题。
实用新型内容
本实用新型旨在提出一种目标物RCS的准确度验证系统，基于本实用新型的标物RCS的准确度验证系统，可以考虑雷达目标模拟器在实际使用环境中的因素对RCS测试结果的影响，实现更加准确地计量。
第一方面，本发明提供了一种目标物RCS的准确度验证系统，包括：
矢量网络分析仪、扩频组件、紧缩场、射频前端、雷达目标模拟器和准确度验证件；
所述矢量网络分析仪用于为计量目标物RCS提供基带射频信号，以及作为所述射频前端返回信号的测试接收机；
所述扩频组件包括发送信号扩频组件Tx与接收信号扩频组件Rx；其中，
所述发送信号扩频组件Tx与所述矢量网络分析仪连接，用于将所述矢量网络分析仪的发射的信号频率倍频至所述雷达目标模拟器的工作频段；
所述接收信号扩频组件Rx与所述矢量网络分析仪连接，用于将来自雷达目标模拟器的信号频率调整至所述矢量网络分析仪的可测试频段；
所述射频前端用于接收所述发送信号扩频组件Tx的电磁波信号，对信号进行下变频，并传输至所述雷达目标模拟的主机做数据处理；
所述紧缩场设置于所述扩频组件与所述射频前端之间，用于接收所述发送信号扩频组件Tx、所述接收信号扩频组件Rx和所述射频前端的信号，以使所述验证系统处于平面波的测试环境；
所述准确度验证件用于在进行验证时，替换所述射频前端和所述雷达目标模拟器的主机进行测试。
进一步地，上述目标物RCS的准确度验证系统中，所述准确度验证件为标准RCS金属球。
进一步地，上述目标物RCS的准确度验证系统中，所述标准RCS金属球的RCS值为πr2，其中，r为所述标准RCS金属球的半径。
第二方面，本实用新型还提供了一种目标物RCS的准确度验证系统，包括：
矢量网络分析仪、紧缩场、雷达目标模拟器和准确度验证件；
所述矢量网络分析仪用于为计量目标物RCS提供基带射频信号，并将所述基带射频信号的频率倍频至所述雷达目标模拟器的工作频段；以及，作为所述雷达目标模拟器返回信号的测试接收机，并将来自所述雷达目标模拟器的工作频段的信号调整至所述矢量网络分析仪的可测试频段；
所述雷达目标模拟器用于接收所述矢量网络分析仪输出的电磁波信号，在对信号进行下变频后，通过所述雷达目标模拟器的主机做数据处理；
所述紧缩场设置于所述矢量网络分析仪与所述雷达目标模拟器之间，用于接收所述矢量网络分析仪和所述雷达目标模拟器的信号，以使所述验证系统处于平面波的测试环境；
所述准确度验证件用于在进行验证时，替换所述射频前端和所述雷达目标模拟器的主机进行测试。
进一步地，上述目标物RCS的准确度验证系统中，所述准确度验证件为标准RCS金属球。
进一步地，上述目标物RCS的准确度验证系统中，所述标准RCS金属球的RCS值为πr2，其中，r为所述标准RCS金属球的半径。
相比于现有技术，因为紧缩场测试标准RCS金属球的RCS值是以OTA空口的方式测试的，标准RCS金属球的RCS值只与球的直径和表面圆度有关，是RCS值非常精确的标准件，所以可以作为计量的量值溯源，因此，采用标准RCS金属球加紧缩场的结构，无需采用传导方式计量雷达目标模拟器的RCS值，也就是说，无需通过雷达方程计量的方式来验证雷达目标模拟器的RCS值的准确性，而是采用标准RCS金属球溯源的方式计量，因此，本实用新型可以考虑雷达目标模拟器在实际使用环境中的因素对RCS测试结果的影响，可以更加准确地进行计量。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1为现有技术中目标物RCS的准确度验证系统的示意图；
图2为本实用新型目标物RCS的准确度验证系统实施例的结构示意图。
附图标记如下：
1矢量网络分析仪
2发送信号扩频组件Tx
3接收信号扩频组件Rx
4紧缩场
5射频前端
6雷达目标模拟器的主机
7标准RCS金属球
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
申请人经仔细研究发现：现有技术中对RCS的计量并不可观，这是因为，现有技术中的计量方式属于准计量，没有并非关联实际场景，其根源为：雷达目标模拟器实际的工作场景是通过射频前端安装喇叭天线以OTA空口的方式实际接收雷达发射的电磁波，并通过主机数据处理后再通过射频前端的喇叭天线OTA空口的方式发射回波给雷达产品，而目前的测试场景是以传传导的方式来测试，与实际雷达目标模拟器的使用场景不同。由此，导致了测量准确度不高。
参照图1，实用新型提出了一种本实用新型目标物RCS的准确度验证系统，包括：
矢量网络分析仪1、扩频组件、紧缩场4、射频前端5、雷达目标模拟器的主机6和标准RCS金属球7。
矢量网络分析仪用于为计量目标物RCS提供基带射频信号，以及作为射频前端返回信号的测试接收机；扩频组件包括发送信号扩频组件Tx 2与接收信号扩频组件Rx 3。其中，发送信号扩频组件Tx 1与矢量网络分析仪1连接，用于将矢量网络分析仪1的发射的信号频率倍频至雷达目标模拟器的工作频段；接收信号扩频组件Rx 3与矢量网络分析仪1连接，用于将雷达目标模拟器的工作频段调整至矢量网络分析仪1的可测试频段。
射频前端5用于接收接收信号扩频组件Tx 2的电磁波信号，对信号进行下变频，并传输至雷达目标模拟的主机6做数据处理；以及，用于将雷达目标模拟器的主机6处理后的信号进行上变频至接收信号扩频组件Rx 3的工作频段。
并且，目标物RCS的准确度验证系统还包括紧缩场4；紧缩场4设置于扩频组件与射频前端5之间，用于接收发送信号扩频组件Tx2、接收信号扩频组件Rx 3和射频前端5的信号。
并且，在紧缩场的平面波环境中，标准RCS金属球的RCS值为πr2，其中，r为标准RCS金属球的半径。
在基于本实施例进行目标物RCS的准确度验证时，首先采用标准RCS金属球7的RCS值作为溯源标准，具体方式为，采用标准RCS金属球7替换射频前端5和雷达目标模拟器的主机6，获得标准RCS金属球7的RCS值；然后射频前端5和雷达目标模拟器替换标准RCS金属球7，获得实际测试雷达目标模拟器的RCS值，将标准RCS金属球的RCS值和雷达目标模拟器的RCS值消除空间损耗差异后进行比较，以此判断雷达测试系统(诸如雷达目标模拟器)的RCS测量值是否准确。
相比于现有技术，因为紧缩场测试标准RCS金属球的RCS值是以OTA空口的方式测试的，在紧缩场的平面波环境中，标准RCS金属球的RCS值只与球的直径和表面圆度有关，是RCS值非常精确的标准件，所以可以作为计量的量值溯源，因此，采用标准RCS金属球加紧缩场的结构，无需采用传导方式计量雷达目标模拟器的RCS值，也就是说，无需通过雷达方程计量的方式来验证雷达目标模拟器的RCS值的准确性，因此，本实用新型可以考虑雷达目标模拟器在实际使用环境中的因素对RCS测试结果的影响，可以更加准确地进行计量。
需要说明的是，矢量网络分析仪可以是直接满足测试频率的一台仪器，当主机无法满足测试频率时，也可以由扩频组件和主机组合，雷达目标模拟器也可以是直接满足雷达模拟频率的一台仪器，当主机无法满足模拟频率时，也可以由射频前端和主机组合。
换句话说，若矢量网络分析仪满足测试频率，则无需扩频组件，或者，当雷达目标模拟器的主机满足模拟频率，则无需射频前端。因此，在在另一个实施例中，上述实施例的准确度验证系统可以不包括扩频组件和射频前端。除此，工作原理与上述实施例相同，在此不做赘述，参照上述说明即可。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种目标物RCS的准确度验证系统，其特征在于，包括：
矢量网络分析仪、扩频组件、紧缩场、射频前端、雷达目标模拟器和准确度验证件；
所述矢量网络分析仪用于为计量目标物RCS提供基带射频信号，以及作为所述射频前端返回信号的测试接收机；
所述扩频组件包括发送信号扩频组件Tx与接收信号扩频组件Rx；其中，
所述发送信号扩频组件Tx与所述矢量网络分析仪连接，用于将所述矢量网络分析仪的发射的信号频率倍频至所述雷达目标模拟器的工作频段；
所述接收信号扩频组件Rx与所述矢量网络分析仪连接，用于将来自雷达目标模拟器的信号频率调整至所述矢量网络分析仪的可测试频段；
所述射频前端用于接收所述发送信号扩频组件Tx的电磁波信号，对信号进行下变频，并传输至所述雷达目标模拟的主机做数据处理；
所述紧缩场设置于所述扩频组件与所述射频前端之间，用于接收所述发送信号扩频组件Tx、所述接收信号扩频组件Rx和所述射频前端的信号，以使所述验证系统处于平面波的测试环境；
所述准确度验证件用于在进行验证时，替换所述射频前端和所述雷达目标模拟器的主机进行测试。
2.根据权利要求1所述的目标物RCS的准确度验证系统，其特征在于，
所述准确度验证件为标准RCS金属球。
3.根据权利要求2所述的目标物RCS的准确度验证系统，其特征在于，
所述标准RCS金属球的RCS值为πr2，其中，r为所述标准RCS金属球的半径。
4.一种目标物RCS的准确度验证系统，其特征在于，包括：
矢量网络分析仪、紧缩场、雷达目标模拟器和准确度验证件；
所述矢量网络分析仪用于为计量目标物RCS提供基带射频信号，并将所述基带射频信号的频率倍频至所述雷达目标模拟器的工作频段；以及，作为所述雷达目标模拟器返回信号的测试接收机，并将来自所述雷达目标模拟器的工作频段的信号调整至所述矢量网络分析仪的可测试频段；
所述雷达目标模拟器用于接收所述矢量网络分析仪输出的电磁波信号，在对信号进行下变频后，通过所述雷达目标模拟器的主机做数据处理；
所述紧缩场设置于所述矢量网络分析仪与所述雷达目标模拟器之间，用于接收所述矢量网络分析仪和所述雷达目标模拟器的信号，以使所述验证系统处于平面波的测试环境；
所述准确度验证件用于在进行验证时，替换所述射频前端和所述雷达目标模拟器的主机进行测试。
5.根据权利要求4所述的目标物RCS的准确度验证系统，其特征在于，所述准确度验证件为标准RCS金属球。
6.根据权利要求5所述的目标物RCS的准确度验证系统，其特征在于，所述标准RCS金属球的RCS值为πr2，其中，r为所述标准RCS金属球的半径。
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