雷達微波模塊通用測試平臺設計與實現

郭鎮(zhèn)

摘要：雷達微波控制模塊包含變頻式部件、延遲部件、T/R部件及放大部件等雷達關鍵部件，本文主要詳細介紹雷達微波控制模塊通用性測試服務平臺的制定和完成。根據對雷達微波控制模塊測試指標值和測試方式的科學研究，詳盡研究了通用性測試服務平臺的硬件配置構建和軟件開發(fā)，運用該測試服務平臺完成了雷達微波控制模塊測試方式的統(tǒng)一。

關鍵詞：雷達微波模塊;通用測試平臺;自動測試;平臺設計

伴隨著雷達技術的持續(xù)發(fā)展趨勢，雷達產品包含變頻式部件、延遲部件、T/R部件、放大部件等微波控制模塊的測試指標值規(guī)定也愈來愈多，對雷達綜合性能的干擾越來越大?，F階段，我國有關微波控制模塊的全自動測試基本上限于單種類測試，對于不一樣的控制模塊，不一樣的頻率段，沒法完成通用性測試。本文基于雷達微波控制模塊的測試現況，科學研究測試技術，構建通用性測試服務平臺，開發(fā)設計全自動測試軟件，統(tǒng)一測試方式，提升精確性和測試高頻率性，達到雷達產品測試需求。

一 測試指標

雷達微波的主要有以下幾個模塊組成：T/R部件、變頻式部件、延遲部件、放大部件等。依據雷達產品測試規(guī)定，技術指標主要有幾下幾個部分：輸出功率類、S主要參數類、噪音類、頻帶類等。而實際需要測試的內容有以下幾個部分：輸出數據信號輸出功率、增益值、原始衰減系數/相位差、衰減系數/移相精密度、離散系統(tǒng)相位差偏差、1dB壓縮點、噪聲系數、I/O回損、隔離度、諧波電流、鏡像系統(tǒng)抑制、變頻式耗損、三階互調等。

二 測試方法研究

對于微波控制模塊的各類測試指標值，有很多指標值是比較基本的測試例如輸出功率、諧波電流等，此類指標值一般采用基本儀表直接測試的方式。這里探討一部分比較繁雜的指標值測試方式。測試使用的儀表有直流穩(wěn)壓電源、功率計、信號發(fā)生器、矢量網絡分析儀、頻譜儀、噪聲系數檢測儀等。

2.1 初始衰減、初始移相

矢量網絡測試設為s21，直達校正，T/R部件I/O端分別與矢量網絡的端口號相接，設定部件情況為發(fā)送/接受狀態(tài)、不衰減系數、不變相，這時需要記錄以下矢量網絡上測出的幅度值和相位差，此數據就是原始衰減系數和原始相位。

2.2 移相精度、衰減精度

T/R部件有好幾個移相和衰減情況，在原始衰減系數和相位差測試完畢后，歸一化s21曲線，各自依照測試點規(guī)定設定部件每種情況下的時序，隨后記下矢量網絡上展示的幅度值、相位差，最終以測試到的所有狀態(tài)的結果，結合標準差方差公式估算出每一個頻段的移相值和衰減系數精密度。

2.3 非線性相位誤差

調節(jié)單脈沖矢量素材網絡分析儀設定，排除部件的群時延，測試出部件的離散性相位差。

2.4 群時延及波動

用矢量網絡分析儀采用S21延遲測試，將測試的點數設到最高值 ，開啟全自動定位，校正后連接變頻式部件，運用檢測儀的平滑作用來擴大直徑，減少跡線上的噪音，與此同時保持有作用的細節(jié)，保持對測量定位的最好觀察角度，通過標識來精確測量特定頻率處的群時延。該安全通道帶內群時延測試結果中最高值減掉極小值即是該安全通道的帶內群時延波動測試結果;在該安全通道帶內群時延測試結果曲線圖中找尋1兆范圍內誤差較大的點，該誤差即是該安全通道的帶內群時延起伏測試結果。

2.5 1dB壓縮點

設定矢網運行狀態(tài)為功率逐行掃描，測試設為S21，紀錄增益值小于數據信號增益值1dB時的輸入功率，即是變頻式部件的1dB壓縮點。

三 通用測試平臺組建

科學研究雷達微波控制模塊的測試指標和測試方式 ，給不一樣控制模塊設計兼容互聯(lián)網，使之可以通用于測試儀表的端口，利用軟件設計控制管理程序，完成全自動測試的目標。

3.1 系統(tǒng)搭建

系統(tǒng)軟件中，主控芯片電子計算機會控制測試儀器設備和待測部件的狀態(tài)，然后測試部件，還會分析和處理測試的結果那個并將分析結果做成表格輸出。測試儀表則用來提供鼓勵數據信號和供電系統(tǒng)給被測部件，同時還需要對這些部件進行主要參數測試。開關電源及控制器、兼容互聯(lián)網則用以安裝、設定部件，并與電子計算機完成控制情況通訊。

3.2 軟件設計

因為雷達微波控制模塊類型多，各型號規(guī)格部件測試頻率段不一樣，規(guī)定測試的指標總數也是有很大的區(qū)別。因此通用測試軟件的設計非常重要，它可以大幅度的提升測試的效率，與此同時還能降低人工干涉，提升測試精確度。開發(fā)軟件全過程中，對于同一種類的標準設計方案子功能模塊，可以降低系統(tǒng)的反復開發(fā)量，也更便于用戶的使用。

通用測試軟件選用模塊化設計開發(fā)方式，擁有信息內容確定、主要參數挑選、測試設定、儀表盤復位、測試、數據處理方法、表格導出等作用。

（1） 信息內容確定控制模塊：用以被測微波控制模塊的數據鍵入，包含被測部件型號規(guī)格、序號，測試時間，測試工作人員，測試地點、環(huán)境等，這些數據將在以表格的形式在最后統(tǒng)一輸出。

（2）主要參數挑選控制模塊：需要挑選測試項目來測試待測部件，分成一級挑選和二級挑選，一級挑選主要是挑選測試項目的類型，二級挑選是在一級挑選的基礎上詳細挑選出如增益值等要測試的具體項目。

（3）測試設定：包含指標值設定、儀表盤基本參數、測試點數設定等。

（4）儀表復位：參照測試主要參數和測試設定，對涉及到的儀表進行初始化復位操作，必須啟用預置狀態(tài)的情況下要確保儀表盤內預置情況的精確。

（5）測試：依照測試項目順序依次測試。

（6）數據分析：對測試結果開展指標值偏差判別，比如一致性、可靠性測算等。

（7）表格輸出：將測試結果以doc文檔的形式導出，方便相關人員的保存和打印。

四 結論

對于雷達微波控制模塊構建通用性測試服務平臺，設計全自動測試軟件，解決了系統(tǒng)軟件中增益值、輸出功率、S參數、噪聲系數等技術參數的測試難點。該體系能夠進行多主要參數、多次數的檢測工作，真正達到了儀表主要參數全自動設定、數據信息全自動收集、測試結果全自動保存等目標?，F階段該操作系統(tǒng)現已順利地運用到科學研究生產制造中，它對測試效率和產品品質的提升起到了重要的作用。

參考文獻

[1]張鵬.微波模塊結構設計探討[J].中國高新區(qū)，2019（22）：17.

[2]俞順鑫.微波模塊綜合測試系統(tǒng)設計與實現[D].遼寧：大連理工大學，2015.