一种用于气象雷达的自动测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于气象雷达的自动测试装置，该装置包括测试仪器功能组件用于产生测试信号、对雷达进行波形测试、频谱分析、功率测试、对双偏振雷达的幅相一致性进行校准以及提供测试功能的扩展接口；嵌入式计算机系统内置基于插件技术、可扩展的测试软件，用于获取和处理测试仪器功能组件的反馈数据；嵌入式计算机系统还与被测雷达的雷达终端系统连接，以接收由雷达终端系统发出的测试状态和测试结果；显示和操作模块与嵌入式计算机系统连接，用于输入操作指令，显示嵌入式计算机系统得到的测试状态和测试结果。本发明专利技术实现了对气象雷达的综合测试，解决现有测试过程需要很多种仪表，携带、运输、使用均不方便的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于气象雷达的自动测试装置
本专利技术涉及气象仪器测试
，特别是涉及一种用于气象雷达的自动测试装置。
技术介绍
目前气象雷达测试使用的仪表均是通用仪表，这类仪表功能多而全，但作为天气雷达测试用，很多通用仪表的功能用不上，造成极大浪费，同时由于仪表独立分散，进行一次系统标定测试，需要很多种仪表，携带、运输、使用均不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于气象雷达的自动测试装置，以实现对气象雷达的综合测试，解决现有测试过程需要很多种仪表，携带、运输、使用均不方便的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于气象雷达的自动测试装置，所述测试装置包括：测试仪器功能组件，用于产生测试信号、对雷达进行波形测试、频谱分析、功率测试、对双偏振雷达的幅相一致性进行校准以及提供测试功能的扩展接口；嵌入式计算机系统，与所述测试仪器功能组件连接，内置基于插件技术、可扩展的测试软件，用于向所述测试仪器功能组件发送控制指令，并获取和处理所述测试仪器功能组件的反馈数据；所述嵌入式计算机系统还与被测雷达的雷达终端系统连接，以接收由雷达终端系统发出的测试状态和测试结果；显示和操作模块，与所述嵌入式计算机系统连接，用于输入操作指令，显示所述嵌入式计算机系统得到的测试状态和测试结果。可选的，所述测试仪器功能组件包括信号产生模块、波形测试模块、功率测量模块、频谱分析模块和双偏振天气雷达幅相一致性校准模块；所述信号产生模块用于产生雷达接收机动态范围测试、速度测试、强度测试以及幅相一致性校准所需的测试信号；所述波形测试模块用于测试雷达发射机和雷达终端系统内的时序信号，以得到雷达发射机波形或同步时序脉冲的脉宽、边沿、电压、顶降和周期；所述功率测量模块用于对所述测试信号进行功率检测，以得到雷达发射机的峰值功率和平均功率；所述频谱分析模块用于对雷达发射机的发射频谱宽度和输入输出改善因子进行测试；所述双偏振天气雷达幅相一致性校准模块用于测试偏振天气雷达系统发射、接收幅相一致性，并对偏振天气雷达系统发射、接收幅相一致性进行校准。可选的，所述信号产生模块包括信号产生控制器、第一高稳晶振、第一时钟选择电路、第一时钟发生器、锁相环、直接数字式频率合成器、第一混频器、第一滤波网络、数控放大器和数控衰减器，所述信号产生控制器分别与所述第一时钟选择电路、所述锁相环、所述直接数字式频率合成器、所述数控放大器和所述数控衰减器连接，以分别向所述第一时钟选择电路、所述锁相环、所述直接数字式频率合成器、所述数控放大器和所述数控衰减器输入控制信号，所述第一高稳晶振的输出端与所述第一时钟选择电路的输入端连接，所述第一时钟选择电路的输出端分别与所述锁相环、所述直接数字式频率合成器的输入端连接，所述锁相环、所述直接数字式频率合成器的输出端连接所述第一混频器的两个输入端，所述第一混频器的输出端输出的混频信号以此经所述第一滤波网络、所述数控放大器和所述数控衰减器输出；所述锁相环、所述直接数字式频率合成器用于控制输出所述测试信号的频率；所述数控放大器和所述数控衰减器用于控制输出所述测试信号的幅度。可选的，所述波形测试模块包括采样时钟发生器、时钟分配器、多个模拟通道信号调理电路、多个第一A/D转换器、第一触发器、第一存储及控制器和第一数字信号处理器；所述模拟通道信号调理电路、所述第一A/D转换器、所述第一触发器、所述第一存储及控制器和所述第一数字信号处理器沿信号的传输方向依次设置，所述采样时钟发生器的输出端与所述时钟分配器的输入端连接，所述时钟分配器的输出端分别与多个所述第一A/D转换器连接，为所述第一A/D转换器分配采样时钟信号，所述第一触发器的输入端分别连接于多个所述模拟通道信号调理电路的输出端，所述第一触发器的输出端通过时基与所述第一存储及控制器连接；所述模拟通道信号调理电路用于控制示波器量程和输入阻抗。可选的，所述功率测量模块包括沿所述测试信号的传输方向依次连接的第二滤波网络、功率检波器、第二A/D转换器、第二存储及控制器和第二数字信号处理器，以及与所述第二存储及控制器连接的第二触发器；所述第二滤波网络用于滤除谐波及杂散信号提取出有效信号；所述功率检波器用于脉冲信号包络的提取，所述功率检波器输出包络幅度与输入信号功率呈线性关系；所述第二数字信号处理器用于杂点滤除、信号平均以及通信。可选的，所述频谱分析模块包括沿所述测试信号的传输方向依次连接的第三滤波网络、第二混频器、滤波器、第三A/D转换器、第三存储及控制器和第三数字信号处理器，以及与所述第二混频器的另一输入端连接的本振源，与所述本振源的输入端连接的第二时钟选择电路，与所述第二时钟选择电路的输入端连接的第二高稳晶振，与所述第三存储及控制器连接的第三触发器；所述第三存储及控制器分别与所述第二时钟选择电路和所述本振源连接，以输出控制信号；所述第三滤波网络用于滤除谐波及带外的杂散信号提取出有效信号；所述本振源提供给所述第二混频器，配合所述第二混频器完成信号变频，再配合所述滤波器，完成射频信号至中频信号的转换；所述第三A/D转换器完成模拟中频信号的数字转换，所述第三控制及存储器用于数据缓存及触发判断，所述第三数字信号处理器用于频谱分析、数字下变频处理及通信。可选的，所述双偏振天气雷达幅相一致性校准模块包括双极化喇叭天线模块、支承调准模块和校准装置调平模块；所述支撑调准模块安装于雷达天线馈源支架上，所述双极化喇叭天线模块与所述支撑调准模块连接，所述校准装置调平模块设置与所述双极化喇叭天线模块上；所述支撑调准模块用于将所述双极化喇叭天线模块固定在雷达天线馈源支架上，调整喇叭天线口面与雷达天线馈源口面保持平行；所述双极化喇叭天线模块用于与雷达天线馈源匹配，通过接收雷达发射支路测试用辐射信号，测量校准发射通道垂直极化与水平极化支路幅相一致性，向所述雷达天线馈源发射校准信号，通过测试雷达接收机垂直极化与水平极化两个支路的中频输出通道幅相一致性来校准雷达接收通道幅相一致性；所述校准装置调平模块用于调整所述双偏振天气雷达幅相一致性校准模块的水平度。可选的，所述支承调准模块包括支杆、托盘、粗调齿轮、精调齿轮、粗调旋钮和精调旋钮；所述支杆为三个，所述支杆的一端固定于所述托盘上，所述支杆的另一端固定于雷达天线馈源支架上，所述粗调齿轮和所述精调齿轮设于所述托盘表面，所述粗调旋钮穿过所述托盘与所述粗调齿轮连接，所述精调旋钮穿过所述托盘与所述精调齿轮连接，所述粗调旋钮和所述精调旋钮以调节喇叭天线口面与雷达天线馈源口面的平行度。可选的，所述双极化喇叭天线模块包括与所述粗调齿轮的表面连接的安装盘，与所述安装盘连接的用于承载水平极化馈电口和垂直极化馈电口的连接部，以及通过法兰与所述连接件连接的喇叭天线。可选的，所述测试软件包括插件运行容器、服务接口、测试报表模块、插件框架和插件仓库；所述插件运行容器用于从插件目录中加载和启动插件；所述服务接口用于提供作服务契约的接口，在服务提供商设置服务的接口并将服务注册到服务总线时，服务消费者通过所述服务契约从所述服务总线搜索服务并绑定使用；所述测试报表模块用于在测试完成后快速生成测试报表；所述插件架用于动态模块化、面向服务架构和模块扩展，所述插件仓库用于存储插件；所述测试软件用于控制所述测试仪器功能组件每一模块进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气象雷达的自动测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：测试仪器功能组件，用于产生测试信号、对雷达进行波形测试、频谱分析、功率测试、对双偏振雷达的幅相一致性进行校准以及提供测试功能的扩展接口；嵌入式计算机系统，与所述测试仪器功能组件连接，内置基于插件技术、可扩展的测试软件，用于向所述测试仪器功能组件发送控制指令，并获取和处理所述测试仪器功能组件的反馈数据；所述嵌入式计算机系统还与被测雷达的雷达终端系统连接，以接收由雷达终端系统发出的测试状态和测试结果；显示和操作模块，与所述嵌入式计算机系统连接，用于输入操作指令，显示所述嵌入式计算机系统得到的测试状态和测试结果。

【技术特征摘要】
1.一种用于气象雷达的自动测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：测试仪器功能组件，用于产生测试信号、对雷达进行波形测试、频谱分析、功率测试、对双偏振雷达的幅相一致性进行校准以及提供测试功能的扩展接口；嵌入式计算机系统，与所述测试仪器功能组件连接，内置基于插件技术、可扩展的测试软件，用于向所述测试仪器功能组件发送控制指令，并获取和处理所述测试仪器功能组件的反馈数据；所述嵌入式计算机系统还与被测雷达的雷达终端系统连接，以接收由雷达终端系统发出的测试状态和测试结果；显示和操作模块，与所述嵌入式计算机系统连接，用于输入操作指令，显示所述嵌入式计算机系统得到的测试状态和测试结果。2.根据权利要求1所述的用于气象雷达的自动测试装置，其特征在于，所述测试仪器功能组件包括信号产生模块、波形测试模块、功率测量模块、频谱分析模块和双偏振天气雷达幅相一致性校准模块；所述信号产生模块用于产生雷达接收机动态范围测试、速度测试、强度测试以及幅相一致性校准所需的测试信号；所述波形测试模块用于测试雷达发射机和雷达终端系统内的时序信号，以得到雷达发射机波形或同步时序脉冲的脉宽、边沿、电压、顶降和周期；所述功率测量模块用于对所述测试信号进行功率检测，以得到雷达发射机的峰值功率和平均功率；所述频谱分析模块用于对雷达发射机的发射频谱宽度和输入输出改善因子进行测试；所述双偏振天气雷达幅相一致性校准模块用于测试偏振天气雷达系统发射、接收幅相一致性，并对偏振天气雷达系统发射、接收幅相一致性进行校准。3.根据权利要求2所述的用于气象雷达的自动测试装置，其特征在于，所述信号产生模块包括信号产生控制器、第一高稳晶振、第一时钟选择电路、第一时钟发生器、锁相环、直接数字式频率合成器、第一混频器、第一滤波网络、数控放大器和数控衰减器，所述信号产生控制器分别与所述第一时钟选择电路、所述锁相环、所述直接数字式频率合成器、所述数控放大器和所述数控衰减器连接，以分别向所述第一时钟选择电路、所述锁相环、所述直接数字式频率合成器、所述数控放大器和所述数控衰减器输入控制信号，所述第一高稳晶振的输出端与所述第一时钟选择电路的输入端连接，所述第一时钟选择电路的输出端分别与所述锁相环、所述直接数字式频率合成器的输入端连接，所述锁相环、所述直接数字式频率合成器的输出端连接所述第一混频器的两个输入端，所述第一混频器的输出端输出的混频信号以此经所述第一滤波网络、所述数控放大器和所述数控衰减器输出；所述锁相环、所述直接数字式频率合成器用于控制输出所述测试信号的频率；所述数控放大器和所述数控衰减器用于控制输出所述测试信号的幅度。4.根据权利要求2所述的用于气象雷达的自动测试装置，其特征在于，所述波形测试模块包括采样时钟发生器、时钟分配器、多个模拟通道信号调理电路、多个第一A/D转换器、第一触发器、第一存储及控制器和第一数字信号处理器；所述模拟通道信号调理电路、所述第一A/D转换器、所述第一触发器、所述第一存储及控制器和所述第一数字信号处理器沿信号的传输方向依次设置，所述采样时钟发生器的输出端与所述时钟分配器的输入端连接，所述时钟分配器的输出端分别与多个所述第一A/D转换器连接，为所述第一A/D转换器分配采样时钟信号，所述第一触发器的输入端分别连接于多个所述模拟通道信号调理电路的输出端，所述第一触发器的输出端通过时基与所述第一存储及控制器连接；所述模拟通道信号调理电路用于控制示波器量程和输入阻抗。5.根据权利要求2所述的用于气象雷达的自动测试装置，其特征在于，所述功率测量模块包括沿所述测试信号的传输方向依次连接的第二滤波网络、功率检波器、第二A/D转换器、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵楠，韩旭，刘洁，陈玉宝，李斐斐，步志超，王箫鹏，
申请(专利权)人：中国气象局气象探测中心，
类型：发明
国别省市：北京,11