一种舰载全相参相控阵雷达标校器制造技术

一种舰载全相参相控阵雷达标校器，它包括本振模块，上、下混频模块，中频处理模块，目标距离、速度模拟模块，宽带噪声产生模块，主控平台等部分，其中本振模块分为一、二本振模块，上混频模块分为第一、第二上混频模块，下混频模块分为第一、第二下混频模块，主控平台包括CPCI母板、电源、键盘、显示、外部接口和时钟及延迟控制电路，上述各个模块及主控平台的各组成件都通过CPCI母板获取电源和数据交换。本发明专利技术可以逼真模拟目标与宽带噪声功率叠加合成的雷达回波信号，能够检验舰载相控阵雷达噪声干扰下目标检测能力。它在相控阵雷达标校校验技术领域里具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种舰载全相参相控阵雷达标校器(简称雷达标校器)，属于相控阵雷达标校校验
，它在舰载相控阵雷达修理后或研制过程中完成对雷达参数校验及性能测试。
技术介绍
舰载相控阵雷达修理后，需要对其进行测距、测速标校以检验雷达系统性能。常规距离标校方法是利用岸边已知的标准反射器，将装有相控阵雷达的舰艇驶离岸边一定距离，开启雷达对标准反射器进行实测以完成雷达的验证和标校，这样耗费很大的人力、物力和财力，于是高志永等人研制了某型全相参脉冲多普勒距离校准仪(高志永，魏晓明，臧传江。雷达距离校准仪系统设计与实现·电子技术应用，2010，36 (8) :58-86)，实现了一定距离的相控阵雷达校准工作，简化了校准复杂性。近年来随着雷达技术发展，对其标校器的性能和功能提出了更高要求，面对相控阵雷达噪声抑制和抗干扰能力等深层次性能检验需求，胡小川等人系统地研究了噪声建模理论(胡小川.机载相控阵雷达模拟器系统设计与实现研究.成都电子科技大学，2003)，此外中国人民解放军空军雷达学院陈建文等人对噪声与目标信号功率合成进行了研究(中国专利技术专利，公开号为CN101533092，名称为 “基于功率区分的雷达杂波与多种干扰同时抑制方法”)。然而高志永等人研制的校准仪只能模拟固定距离目标，同时不能动态模拟距离和速度运动变化的雷达回波信号；胡小川等人研制的机载相控阵雷达模拟器噪声建模算法复杂，计算量大，噪声宽带窄，且非相参系统设计不能满足现代全相控阵雷达校准要求，雷达陆上深层次性能测试受限，只能通过上舰进行外场校飞验证。
技术实现思路
I、目的本专利技术的目的在于提供一种舰载全相参相控阵雷达标校器，以解决现有技术中存在的问题。2、技术方案本专利技术一种舰载全相参相控阵雷达标校器,其具体的技术方案如下见图1，一种舰载全相参相控阵雷达标校器，它包括本振模块，上、下混频模块，中频处理模块，目标距离、速度模拟模块，宽带噪声产生模块，主控平台等部分，其中本振模块分为一、二本振模块，上混频模块分为第一、第二上混频模块，下混频模块分为第一、第二下混频模块，主控平台包括CPCI母板、电源、键盘、显示、外部接口和时钟及延迟控制电路，上述各个模块及主控平台的各组成件都通过CPCI母板获取电源和数据交换。上述各模块之间的连接关系、信号传输关系如下如图I所示舰载相控阵雷达发射X波段雷达发射信号，雷达标校器上通过低损耗电缆连接的喇叭天线接收该雷达发射信号，一本振模块产生的2 2. 5G本振信号，经4倍频后与第一级下混频模块混频产生第一中频信号，二本振模块产生O. 86G本振信号与第一中频信号差频产生第二中频信号后送入中频处理模块，中频处理后进入目标距离、速度模拟模块，完成雷达目标信号距离和速度信息的模拟。宽带噪声产生模块产生舰载相控阵雷达检验所需要的宽带噪声信号，运用频谱搬移方法将其调制到X波段，包含有目标距离和速度信息的第二中频信号与二、一本振信号进行两次上混频后与X波段宽带噪声信号功率合成经由天线辐射出去。雷达标校器屏幕上显示模拟的目标信息，通过键盘操作进行修改雷达目标参数，外部接口连接计算机，用于雷达标校器在线调试，时钟及延迟控制电路提供雷达标校器全部时钟和时序基准，电源为雷达标校器供电，各个模块通过CPCI母板进行数据交换。下面将一一介绍各个模块结构及信号连接关系。所述目标距离、速度模拟模块的结构及信号连接关系如下它主要包括Α/D转换、降速电路、存储模块(RAM)、升速电路、数字锁相环调频电路、D/Α转换、时钟及延迟控制电路和X波段本振信号源。其间关系是舰载相控阵雷达发射信号通过雷达标校器输入端口、数控衰减、滤波后与一、二本振信号两次下变频产生第二中频信号后送入中频处理模块，中频处理模块由中频带通滤波器与中频放大器组成，中频放大器输出后送入DRFM数字射频存储模块进行AD采样。采用12位500MHz采样速率的 Α/D和D/Α转换器，在时钟及延迟控制电路同步控制下，降速电路将Α/D产生的500Mbps数据流分成4路125Mbps数据流，分时存入4组双端口存储模块RAM中，完成数字信号的存储写入过程；当要把数据回放读出时，便在时钟及延迟控制电路的同步控制下，按先进先出顺序，由升速电路将存储模块RAM并行4路125Mbps数据流合成500Mbps —路数据流，完成低速并行数据向高速并行数据的转化，通过D/Α转换和带通滤波器变为模拟中频信号分别与一、二本振信号混频输出。为在DRFM数字射频存储模块中同时能够模拟目标速度信息，在 DRFM数字射频存储模块中设计了数字锁相环调频电路，在D/Α转化之前加入数字锁相环调频电路，是为了雷达目标信号在数字信号的状态下调频，提高了信号的抗干扰能力，在远距离传输时产生的传输干扰比模拟信号小的多。其中数字锁相环调频电路框图见图3，调制信号作为VCO控制电压的一部分使其频率产生变化，输出已调频信号。当调制信号为锯齿波时，可输出扫频信号。当调制信号为数字脉冲时，可产生移频键控调制(FSK信号)，本专利技术波形发生器产生的调制信号为10%的锯齿波。时钟及延迟控制电路原理框图见图4，输入的高速时钟信号和数据信号产生4路低速的双端口存储模块RAM写数据信号、写地址信号、 写信号、写时钟信号和读数据信号、读地址信号、读信号、读时钟信号，经过复用处理后合成高速输出时钟信号和数据信号。写地址信号是通过一个内部计数器电路生成的，距离延时可通过运算电路来实现。运算电路实现存储器写地址和读地址之间的数学运算，两个地址之间的差值与延迟时间成正比，延迟时间的长短决定了模拟目标距离范围。所述宽带噪声产生模块结构及信号连接关系如下本专利技术采用宽带噪声源、X波段本振信号混频产生所需的宽带噪声信号，宽带噪声产生模块原理框图如图8所示，宽带噪声产生模块与雷达目标信号距离、速度模拟模块采用同一本振，经4倍频后宽带噪声源混频，将噪声信号搬移到X波段，经滤波低噪放大、功率放大后与雷达目标信号功率合成输出，通过功率耦合、信号检波后送给控制器控制电控衰减器来调节宽带噪声信号功率的大小，控制器具有手动和自动调节功率大小能力。本专利技术宽带噪声源采用中电55所研制的WAB0102HMS微波固定噪声源，频谱覆盖范围超过1GHZ，超噪比37dB，宽带噪声信号频谱能够覆盖舰载相控阵雷达的所有工作频点。所述本振模块的结构及信号连接关系如下本振模块由一、二两个本振模块组成，中心频率分别为2. 25GHz,O. 86GHz。一本振经4倍频产生X波段本振源与舰载相控阵雷达发射信号进行第一次下混频，产生IGHz第一中频信号与二本振再次进行下变频后产生140MHz第二中频信号。所述中频处理模块的结构及信号连接关系如下中频处理模块由中频带通滤波器与中频放大器组成，本专利技术中频处理模块有两个中频放大器和两个带通滤波器，分别滤除第一、第二中频信号杂波干扰，中频放大器用于调整中频信号幅度。其带通滤波器分别为中心频率为1000MHz、140MHz，通带100MHz、40MHz ； 为了电路一致性和简化电路，中放采用相同的放大电路，该放大电路使用HP公司的集成微波放大器MSA-0806，中频放大电路示意图见图5，系统采用+12V电压供电，可以提供给放大器的直流偏置在7. 8V左右。如果需要更大的增益，可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文全，王春刚，赵琦，邢小地，方勇，孙泽斌，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：