本發(fā)明涉及一種檢測(cè)裝置,尤其涉及一種某型雷達(dá)射頻信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
某型雷達(dá)采用數(shù)字脈沖壓縮、DSP和CPLD等技術(shù),技術(shù)性能指標(biāo)有了很大的提升,但相比而言,部分配套的維修保障設(shè)備沒(méi)有采用新技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),存在射頻器件、射頻電纜手工拆裝操多、調(diào)試步驟復(fù)雜、部分重要指標(biāo)如發(fā)射射頻信號(hào)不易測(cè)量等問(wèn)題,難以滿足雷達(dá)裝備周期定檢和性能檢測(cè)等裝備保障工作。
雷達(dá)為了探測(cè)目標(biāo),需要發(fā)射大功率射頻脈沖。調(diào)制矩形脈沖重復(fù)頻率為視頻信號(hào),但載波處于微波波段。根據(jù)射頻信號(hào)的特征和雷達(dá)射頻信號(hào)產(chǎn)生及傳播途徑,對(duì)該信號(hào)的測(cè)量需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:一是射頻信號(hào)檢測(cè)點(diǎn)的選取問(wèn)題;二是射頻信號(hào)功率和頻率等技術(shù)參數(shù)測(cè)量手段選擇問(wèn)題。前者需要解決射頻信號(hào)測(cè)量與雷達(dá)正常工作相互影響的問(wèn)題,即測(cè)量不能影響雷達(dá)正常工作,同時(shí)雷達(dá)正常工作也不會(huì)因?yàn)槔走_(dá)發(fā)射機(jī)的射頻信號(hào)功率很大而燒壞測(cè)量?jī)x器。在此問(wèn)題解決的基礎(chǔ)上,研究采用符合部隊(duì)要求和實(shí)際的有效測(cè)量技術(shù)手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了適應(yīng)部隊(duì)裝備保障及操作人員需求,設(shè)計(jì)了一種某型雷達(dá)射頻信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
某型雷達(dá)射頻信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置由微波組件、雷達(dá)天線、雷達(dá)收發(fā)機(jī)、微波開(kāi)關(guān)組、PLC、繼電器組、微波綜合測(cè)試儀、計(jì)算機(jī)、示波器、萬(wàn)用表等測(cè)量?jī)x器等部分組成。
所述的微波組件安裝在雷達(dá)收發(fā)機(jī)到天線之間的波導(dǎo)上,包括定向耦合器、衰減器、同軸檢波頭。
所述的定向耦合器是一種電磁波定向傳輸?shù)纳漕l衰減器件,與同軸衰減器和隔離器等組合固定連接為一體化的微波組件,配以滿足雷達(dá)射頻信號(hào)波段輸?shù)牡蛽p耗射頻電纜,可以使獲取的雷達(dá)射頻信號(hào)滿足測(cè)試儀器對(duì)信號(hào)功率和頻率要求。
所述的PLC根據(jù)任務(wù)相應(yīng)輸出DO信號(hào)控制繼電器組和微波開(kāi)關(guān)組的工作。
所述的繼電器組主要實(shí)現(xiàn)對(duì)包括微波綜合測(cè)試儀在內(nèi)各種系統(tǒng)資源的供電。
所述的微波開(kāi)關(guān)組主要根據(jù)具體測(cè)試功能完成不同射頻線路的程控切換。
所述的微波開(kāi)關(guān)組實(shí)現(xiàn)微波組件與微波綜合測(cè)試儀之間射頻線路程控切換選擇。
本發(fā)明的有益效果是:
通過(guò)微波組件和微波綜合測(cè)試儀實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的檢測(cè)裝置,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)雷達(dá)射頻信號(hào)的自動(dòng)測(cè)量,解決了配發(fā)儀器設(shè)備操作復(fù)雜、磨損嚴(yán)重等因素造成配發(fā)臺(tái)式儀器無(wú)法正常有效使用的難題。實(shí)際測(cè)量結(jié)果表明,搭建的檢測(cè)裝置可以完成雷達(dá)發(fā)射機(jī)關(guān)鍵性能指標(biāo)的測(cè)試。以該設(shè)計(jì)方法為參考,還可推廣應(yīng)用到部隊(duì)現(xiàn)有其它閑置臺(tái)式儀器的功能集成開(kāi)發(fā),可有效節(jié)約和整合測(cè)試資源,大幅度降低操作使用門檻,具有良好的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是射頻信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置硬件組成方框圖。
圖2是微波組件結(jié)構(gòu)圖。
圖3是微波開(kāi)關(guān)組與微波綜合測(cè)試儀射頻線路連接圖。
其中,1-雷達(dá)收發(fā)機(jī),2-射頻信號(hào)視頻包絡(luò),3-射頻信號(hào),4-雷達(dá)天線,5-定向耦合器。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,某型雷達(dá)射頻信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置由微波組件、雷達(dá)天線4、雷達(dá)收發(fā)機(jī)1、微波開(kāi)關(guān)組、PLC、繼電器組、微波綜合測(cè)試儀、計(jì)算機(jī)、示波器、萬(wàn)用表等測(cè)量?jī)x器等部分組成。雷達(dá)射頻信號(hào)3經(jīng)過(guò)微波組件獲取后,可采用配發(fā)的微波綜合測(cè)試儀完成射頻信號(hào)3的測(cè)量。但由于微波綜合測(cè)試儀測(cè)量中需要用到峰值功率探頭、微波衰減器等器件,每次操作因測(cè)量功能不同而反復(fù)進(jìn)行射頻線纜的拆裝,射頻線纜磨損嚴(yán)重,影響射頻信號(hào)3測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確度。另外,限于業(yè)務(wù)水平,操作使用人員難免出現(xiàn)線路連接錯(cuò)誤等操作,可能造成雷達(dá)或微波綜合測(cè)試儀等測(cè)試儀器的損壞。為了防止發(fā)生裝備或儀器損壞,需要構(gòu)建滿足微波綜合測(cè)試儀不同射頻線路程控切換的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。檢測(cè)裝置采用計(jì)算機(jī)管理和PLC控制的硬件結(jié)構(gòu)模式,完成對(duì)微波綜合測(cè)試儀及其相關(guān)射頻線路的計(jì)算機(jī)智能化管理和控制,實(shí)現(xiàn)微波綜合測(cè)試儀與各種射頻電纜、射頻衰減器、微波開(kāi)關(guān)組的程控對(duì)接。計(jì)算機(jī)通過(guò)PPI電纜實(shí)現(xiàn)與PLC的實(shí)時(shí)通訊,PLC根據(jù)任務(wù)相應(yīng)輸出DO信號(hào)控制繼電器組和微波開(kāi)關(guān)組的工作。其中,繼電器組主要實(shí)現(xiàn)對(duì)包括微波綜合測(cè)試儀在內(nèi)各種系統(tǒng)資源的供電,而微波開(kāi)關(guān)組主要根據(jù)具體測(cè)試功能完成不同射頻線路的程控切換。微波組件與雷達(dá)之間通過(guò)波導(dǎo)相連,再通過(guò)微波組件將電磁場(chǎng)信號(hào)采樣轉(zhuǎn)化為射頻電信號(hào),經(jīng)低損耗射頻電纜連入微波開(kāi)關(guān)組。微波開(kāi)關(guān)組實(shí)現(xiàn)微波組件與微波綜合測(cè)試儀之間射頻線路程控切換選擇。
如圖2所示,為了解決射頻信號(hào)3測(cè)量與雷達(dá)工作相互沖突的問(wèn)題,必須正確選擇射頻信號(hào)3的測(cè)試點(diǎn)??紤]到雷達(dá)射頻信號(hào)3來(lái)自大功率微波器件,直接在微波器件上測(cè)量既不安全,也不實(shí)際。因此,理想的射頻信號(hào)3測(cè)試點(diǎn)應(yīng)選擇在雷達(dá)發(fā)射機(jī)到天線之間某一節(jié)波導(dǎo)上。然而,波導(dǎo)一同是封閉的,因此必須在雷達(dá)收發(fā)機(jī)1到天線之間的波導(dǎo)上,設(shè)計(jì)并安裝微波組件,以替代原有的某一節(jié)波導(dǎo)。微波組件在正常傳播雷達(dá)電磁波的同時(shí),還能通過(guò)定向耦合器5、衰減器、同軸檢波頭等微波器件來(lái)獲取雷達(dá)射頻信號(hào)3及其視頻包絡(luò)信號(hào)。定向耦合器5是一種電磁波定向傳輸?shù)纳漕l衰減器件,與同軸衰減器和隔離器等組合固定連接為一體化的微波組件,配以滿足雷達(dá)射頻信號(hào)3波段傳輸?shù)牡蛽p耗射頻電纜,可以使獲取的雷達(dá)射頻信號(hào)3滿足測(cè)試儀器對(duì)信號(hào)功率和頻率要求。由于射頻信號(hào)3主要流經(jīng)線路仍然是雷達(dá)收發(fā)機(jī)1到天線之間的波導(dǎo),流經(jīng)微波組件的信號(hào)能量相對(duì)很小,因此解決了射頻信號(hào)3測(cè)量與雷達(dá)工作相互沖突的問(wèn)題。
如圖3所示,微波開(kāi)關(guān)組由峰值功率探頭、功率校準(zhǔn)同軸衰減器、兩個(gè)微波開(kāi)關(guān)器件及一系列射頻電纜組成,射頻電纜采用半剛性射頻電纜,有效降低射頻信號(hào)3的插入損耗。校準(zhǔn)源輸出、射頻輸入、射頻輸出等三個(gè)端口與微波綜合測(cè)試儀相應(yīng)端口通過(guò)專用射頻線相連,RFIN與微波組件相連。RFOUT用于系統(tǒng)自測(cè)調(diào)試,射頻包絡(luò)端口通過(guò)視頻線纜接示波器。微波開(kāi)關(guān)K1和K2在PLC輸出的DO信號(hào)的控制下,根據(jù)測(cè)量任務(wù)分別完成功率校準(zhǔn)、功率測(cè)量、頻率測(cè)量、射頻輸出等射頻線路程控切換連接。