X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备制造技术

本发明专利技术涉及一种X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，设定各类工作场景，模拟单脉冲跟踪接收天线各种工作状态，为单脉冲跟踪接收机研制厂家提供单脉冲天线模拟信号源，模拟各类场景下天线接收到的和差通道信号及变化，提供给各类单脉冲跟踪接收机进行实验室调试、测试和检验；本发明专利技术设备模拟的X频段单脉冲跟踪天线，无发射功能、仅具备接收能力，天线输出X频段和差通道射频信号；能够模拟X频段单脉冲跟踪天线的各种工作场景；本发明专利技术设备能够满足单脉冲单通道、双通道或三通道跟踪接收机调试测试需求。试需求。试需求。

【技术实现步骤摘要】
X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备


[0001]本专利技术涉及一种天线自动跟踪技术，特别涉及一种X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备。

技术介绍

[0002]单脉冲自动跟踪接收天线普遍用于跟踪中低轨卫星、飞机和导弹等快速运动目标，天线依靠接收目标自身辐射信标或者携带信息的信号实现跟踪。天线接收到信标或信号，在馈源内形成和差信号，经放大后馈送至单脉冲跟踪接收机，为伺服系统指示方位和俯仰的偏差角，实现天线的自动跟踪。
[0003]由于缺少能够模拟单脉冲跟踪天线动态接收信号的信号源，一般难以在实验室开展单脉冲跟踪接收机调试检验工作，通常需要在天线完成安装后，方可进行现场调试和功能性能检验，因此，制约了单脉冲跟踪接收机研发效率。

技术实现思路

[0004]针对天线跟踪接收测试存在的问题，提出了一种X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，模拟单脉冲跟踪接收天线在多种典型工作场景下的信号输出，为单脉冲跟踪接收机提供测试信号源，用以检验接收机的功能和性能指标。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，包括信号发生单元、可调衰减器A、5个功分器、可调衰减器B、可调移相器A、供电的电源模块、数控单元、可调衰减器C和可调移相器B，
[0006]所述数控单元：用于人机交互、参数设置、状态显示和设备内部控制；
[0007]所述信号发生单元：接收数控单元射频信号参数，模拟X频段内任意频点射频信号输出；
[0008]所述可调衰减器A：接收信号发生单元输出射频信号，在数控单元控制下，模拟天线单脉冲跟踪过程中接收目标信号功率的变化；
[0009]所述第一、二功分器：可调衰减器A输出跟踪天线工作频段信号，经过第一功分器分成两路，一路和通道信号直接作为Σ和通道信号输出，另外一路差通道信号进一步通过第二功分器分路为ΔAZ方位差和ΔEL俯仰差两个通道信号分别进行幅度、相位调整处理；
[0010]所述可调衰减器B：模拟接收ΔAZ方位差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔAZ方位差通道信号的幅度；
[0011]所述可调衰减器C：模拟接收ΔEL俯仰差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔEL俯仰差通道信号的幅度；
[0012]所述可调移相器A：模拟接收ΔAZ方位差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔAZ方位差通道信号的相位；
[0013]所述可调移相器B：模拟接收ΔEL俯仰差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔEL俯仰差通道信号的相位；
[0014]所述第三功分器：分别接收幅度、相位调整后的ΔAZ方位差信号输出；
[0015]所述第四功分器：输入所述三、五功分器输出信号，输出Δ差路信号；
[0016]所述第五功分器：分别接收幅度、相位调整后的ΔEL俯仰差信号输出。
[0017]优选的，所述信号发生单元接收天线口径、工作频率、带宽以及馈源输出方式，输出7GHz～9GHz频段内任意频点射频信号，模拟目标辐射源信号。
[0018]优选的，所述数控单元接收用户设置天线指向位置、和差通道初始相位差，最多3个天线指向位置及驻留时间，进行和差通道信号幅度和相位关系模拟计算，形成和差通道之间信号幅度和相位的联动关系。
[0019]优选的，所述数控单元接收天线指向位置偏离天线零点角度θ，可调衰减器A的取值为f
∑
(θ)，即和通道幅度衰减量曲线模拟为：
[0020][0021]式中，偏离角θ单位为mil，1mil＝0.05625
°
；m为拟合系数，随天线口径D不同，m的取值公式如下：
[0022]m(D)＝8290.4D2‑
8284.3D+13154。
[0023]优选的，所述可调衰减器B和可调衰减器C分别模拟ΔAZ方位差和ΔEL俯仰差通道信号的幅度，其取值分别为α
AZ
和α
EL
：
[0024][0025][0026]式中，P为由用户输入的零深，单位dB，模拟馈源性能；θ
AZ
和θ
EL
分别为用户输入的方位和俯仰偏差角度，单位mil；θ
AZ
和θ
EL
为有符号数值，目标位于天线右侧，θ
AZ
为正数；目标位于天线左侧，θ
AZ
为负数；目标位于天线指向上方，θ
EL
为正数；目标位于天线指向下方，θ
EL
为负数；天线指向为差波束零点，θ
AZ
和θ
EL
取值0；f为工作频率，单位GHz；f
∑
(θ
AZ
)和f
∑
(θ
EL
)分别为θ
AZ
和θ
EL
代入f
∑
(θ)公式的计算结果，单位dB。
[0027]优选的，所述可调移相器A和可调移相器B取值分别为phs
AZ
和phs
EL
，单位
°
：
[0028]Phs
AZ
(θ
AZ
)＝(2
‑
sgn(θ
AZ
+Phs0
AZ
))
·
90
°
+Phs0
AZ
[0029]Phs
EL
(θ
EL
)＝(2
‑
sgn(θ
EL
+Phs0
EL
))
·
90
°
+Phs0
EL
[0030]式中，phs0
AZ
和phs0
EL
分别为表征方位和俯仰和差通道交叉耦合的初始相位差，单位
°
；θ
AZ
和θ
EL
分别为用户输入的方位和俯仰偏差角度，单位mil；
[0031]f(x)＝sgn(x)为符号函数，当x分别为(负数，零，正数)时，输出(
‑
1，0，+1)。
[0032]优选的，所述数控单元设置静态、动态两种模式，静态模式：模拟源仅工作在一个点位，即持续输出指向位置的和路差路信号，直至用户改变设置；动态模式：模拟源提供3个点位，根据用户点位坐标和每个点位驻留时长的设置，在3个点位之间顺序自动切换，不断循环。
[0033]本专利技术的有益效果在于：本专利技术X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，为单脉冲跟踪接收机研制厂家提供单脉冲天线模拟信号源，模拟各类场景下天线接收到的和差通道信号及变化，提供给各类单脉冲跟踪接收机进行实验室调试、测试和检验；本专利技术设备模拟
的X频段单脉冲跟踪天线，无发射功能、仅具备接收能力，天线输出X频段和差通道射频信号；能够模拟X频段单脉冲跟踪天线的各种工作场景；本专利技术设备能够满足单脉冲单通道、双通道或三通道跟踪接收机调试测试需求。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，其特征在于，包括信号发生单元、可调衰减器A、5个功分器、可调衰减器B、可调移相器A、供电的电源模块、数控单元、可调衰减器C和可调移相器B，所述数控单元：用于人机交互、参数设置、状态显示和设备内部控制；所述信号发生单元：接收数控单元射频信号参数，模拟X频段内任意频点射频信号输出；所述可调衰减器A：接收信号发生单元输出射频信号，在数控单元控制下，模拟天线单脉冲跟踪过程中接收目标信号功率的变化；所述第一、二功分器：可调衰减器A输出跟踪天线工作频段信号，经过第一功分器分成两路，一路和通道信号直接作为Σ和通道信号输出，另外一路差通道信号进一步通过第二功分器分路为ΔAZ方位差和ΔEL俯仰差两个通道信号分别进行幅度、相位调整处理；所述可调衰减器B：模拟接收ΔAZ方位差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔAZ方位差通道信号的幅度；所述可调衰减器C：模拟接收ΔEL俯仰差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔEL俯仰差通道信号的幅度；所述可调移相器A：模拟接收ΔAZ方位差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔAZ方位差通道信号的相位；所述可调移相器B：模拟接收ΔEL俯仰差通道信号，在数控单元控制下，模拟ΔEL俯仰差通道信号的相位；所述第三功分器：分别接收幅度、相位调整后的ΔAZ方位差信号输出；所述第四功分器：输入所述三、五功分器输出信号，输出Δ差路信号；所述第五功分器：分别接收幅度、相位调整后的ΔEL俯仰差信号输出。2.根据权利要求1所述X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，其特征在于，所述信号发生单元接收天线口径、工作频率、带宽以及馈源输出方式，输出7GHz～9GHz频段内任意频点射频信号，模拟目标辐射源信号。3.根据权利要求1所述X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，其特征在于，所述数控单元接收用户设置天线指向位置、和差通道初始相位差，最多3个天线指向位置及驻留时间，进行和差通道信号幅度和相位关系模拟计算，形成和差通道之间信号幅度和相位的联动关系。4.根据权利要求3所述X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，其特征在于，所述数控单元接收天线指向位置偏离天线零点角度θ，可调衰减器A的取值为f
∑
(θ)，即和通道幅度衰减量曲线模拟为：式中，偏离角θ单位为mil，1mil＝0.05625
°
；m为拟合系数，随天线口径D不同，m的取值公式如下：m(D)＝8290.4D2‑
8284.3D+13154。5.根据权利要求4所述X频段单脉冲跟踪模拟信号源输出设备，其特征在于，所述可调
衰减器B和可调衰减器C分别模拟ΔAZ方位差和ΔEL俯仰差通道信号的幅度，其取值分别为α
AZ
和α
EL
：：式中，P为由用户输入的零深，单位dB，模拟馈源性能；θ
A...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕渊，高军，
申请(专利权)人：上海盛磊信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：