一种雷达测试仪的制作方法

1.本实用新型涉及雷达测试技术领域，特别地涉及一种雷达测试仪。


背景技术：

2.目前，雷达装置的自检功能还不全面。当雷达装置出现故障时，操作人员无法自己进行故障定位和诊断，需要专门的检修人员来进行检修。而检修人员所携带的检修设备也杂乱繁多，如此，给雷达操作人员和检修人员的工作均带来不便，使得整个检修过程长、检修效率低。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中的问题，本技术提出了一种雷达测试仪，其功能齐全、携带方便，能够提高雷达检修效率。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种雷达测试仪，包括：
6.主控板、信号模拟器、收发组件和电源组件；所述信号模拟器、所述收发组件和所述电源组件均与所述主控板导电连接；所述信号模拟器和所述收发组件均与所述电源组件导电连接；
7.所述信号模拟器用于产生被测雷达装置所需的目标模拟信号；
8.所述收发组件用于实现所述信号模拟器与所述被测雷达装置之间的通信；
9.所述电源组件用于将市电转换成所述主控板、所述信号模拟器、所述收发组件所需的工作电压；
10.所述主控板、所述信号模拟器、所述收发组件和所述电源组件均集成于一箱体中。
11.优选地，所述信号模拟器中集成有fpga芯片和dsp芯片。
12.优选地，所述收发组件包括天线；所述天线为全向鞭状天线。
13.优选地，所述信号模拟器、所述收发组件和所述电源组件均采用可插拔的方式与所述主控板导电连接。
14.优选地，所述信号模拟器、所述收发组件和所述电源组件均采用盲插的方式与所述主控板导电连接。
15.进一步地，所述箱体内设置有多个独立的腔体，所述信号模拟器、所述收发组件和所述电源组件分别置于与各自相适配的所述腔体中。
16.进一步地，所述箱体的前面板上设置有键盘和显示器；所述键盘和所述显示器均与所述主控板导电连接。
17.进一步地，所述箱体的前面板上还设置有射频信号接口和低频信号接口；所述射频信号接口和所述低频信号接口均与所述信号模拟器导电连接。
18.进一步地，所述箱体的前面板上还设置有时序信号接口；所述时序信号接口与所述信号模拟器导电连接。
19.进一步地，所述箱体的前面板上还设置有所述电源组件的开关按键；
20.所述箱体的后面板上还设置有市电接入口，所述市电接入口与所述电源组件导电连接；
21.所述箱体的后面板上还设置有保险丝座，所述保险丝座用于安装保险丝；所述主控板、所述信号模拟器、所述收发组件和所述电源组件均与所述保险丝导电连接。
22.进一步地，所述箱体的前面板的两侧分别设置有提手。
23.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
24.本实用新型提供的雷达测试仪，将检测雷达装置所需的各部件均集成于一箱体中，其中，信号模拟器用于产生被测雷达装置所需的目标模拟信号，收发组件用于实现信号模拟器与被测雷达装置之间的通信。当操作人员需要对雷达装置进行检测时，可自行使用本装置与雷达装置之间进行信号交互，判断二者之间的交互信息是否正常，从而达到提高雷达检修效率的目的。
附图说明
25.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：
26.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例的工作原理图；
28.图3为本实用新型实施例箱体的前面板的结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例箱体的后面板的结构示意图。
30.附图标记：
[0031]1‑
箱体的前面板，11
‑
键盘，12
‑
显示器，13
‑
射频信号接口，14
‑
低频信号接口，15
‑
时序信号接口，16
‑
开关按键，17
‑
提手，2
‑
箱体的后面板，21
‑
市电接入口，22
‑
保险丝座。
[0032]
附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0033]
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0034]
本实用新型提供了一种雷达测试仪，采用模块化设计，如图1所示，包括：主控板、信号模拟器、收发组件和电源组件，其中，信号模拟器、收发组件和电源组件均与主控板导电连接，主控板用于控制信号模拟器、收发组件和电源组件的具体执行动作。信号模拟器和收发组件均与电源组件导电连接，电源组件向信号模拟器、收发组件和主控板提供其所需的工作电压。
[0035]
本实施例中，信号模拟器用于产生被测雷达装置所需的目标模拟信号；收发组件用于实现信号模拟器与被测雷达装置之间的通信；电源组件用于将市电转换成主控板、信号模拟器、收发组件所需的工作电压。当操作人员需要对雷达装置进行检测时，可自行使用本装置与雷达装置之间进行信号交互，判断二者之间的交互信息是否正常，从而达到提高雷达检修效率的目的。同时，主控板、信号模拟器、收发组件和电源组件均集成于一箱体中，便于操作人员的搬运和携带。
[0036]
本实施例中，所述被测雷达装置具体为指控雷达。
[0037]
具体地，本实施例的信号模拟器中集成有fpga(field programmable gate array，现场可编程门阵列)芯片和dsp(digital signal processing，数字信号处理)芯片，采用相应的fpga和dsp软件，能够产生被测雷达装置所需的各种目标模拟信号。
[0038]
本实施例中，信号模拟器包括雷达目标模拟功能、武器单元模拟功能和组件检测功能。如图2所示，模拟雷达目标时，能够在雷达装置提供的相参时钟、收发脉冲、帧同步信号、模式控制信号等的控制下，产生满足雷达装置接收要求的雷达动目标回波信号；武器单元模拟功能包括定位功能和指挥功能，武器单元模拟时，接收被测雷达装置下发的定位、通信指挥等命令并进行解码，并根据命令类型回答相应的应答信号；组件检测时，主要完成被测组件的增益、时序信号和电压的检测。其中，被测组件包括被测雷达装置的高频接收组件、被测雷达装置的中频接收组件、被测雷达装置的时序控制组件和被测雷达装置的电源组件。
[0039]
本实施例中，收发组件包括天线，天线优选为全向鞭状天线，用于在信号模拟器实现定位及指挥功能检测时完成射频信号的发射和接收。除了上述天线，收发组件还包括无线通信模块和其它辅助功能模块。如图2所示，收发组件可将在进行雷达目标模拟时输出的雷达动目标回波信号和在进行武器单元模拟时输出的调制编码信号进行混频、放大后发射出去。同时可接收被测雷达装置下发的定位通信信号，并对其进行混频、放大、滤波处理，输出60mhz的中频信号。组件功能检测时，还能够为被测高频接收组件提供激励信号。其中，“60mhz的中频信号”即为图2中的“定位/指挥中频信号”，图2中的“定位指挥射频”通过收发组件的混频处理后进行降频，输出上述60mhz的中频信号。
[0040]
为了提高维修效率，本实施例采用模块化设计，具体地，信号模拟器、收发组件和电源组件均采用可插拔的方式与主控板导电连接。优选地，信号模拟器、收发组件和电源组件均采用盲插的方式与主控板导电连接，以进一步方便操作人员对本测试仪的拆装操作、实现快速插拔。
[0041]
进一步地，本实施例所述的箱体内设置有多个独立的腔体，信号模拟器、收发组件和电源组件分别置于与各自相适配的腔体中，避免了信号间的相互干扰。
[0042]
本实施例中，如图3所示，箱体的前面板1上还设置有键盘11和显示器12，该键盘11和显示器12均与主控板导电连接。主控板还用于接收用户通过键盘11输入的各种参数、对接收到的参数进行处理，并根据处理结果控制信号模拟器和/或收发组件和/或显示器12执行相应的操作；显示器12用于在主控板的控制下显示信号模拟的结果。
[0043]
进一步地，箱体的前面板1上还设置有射频信号接口13和低频信号接口14，该射频信号接口13和低频信号接口14均与信号模拟器导电连接。其中，射频信号接口13用于连接外部的被测高频接收组件，低频信号接口14用于连接外部的被测中频接收组件，将被测高频接收组件和被测中频接收组件连接至信号模拟器。信号模拟器能够对高频接收组件和中频接收组件的主要输出信号进行检测，判断其工作状态是否正常。
[0044]
高频接收组件和中频接收组件的主要功能是进行信号放大，接收增益是其主要指标。高频接收组件或中频接收组件对输入的激励信号进行放大输出，信号模拟器根据输出信号幅度值判断高频接收组件或中频接收组件的增益，从而对完成高频接收组件或中频接收组件的检测。
[0045]
进一步地，箱体的前面板1上还设置有时序信号接口15，该时序信号接口15与信号
模拟器导电连接。时序信号接口15用于连接外部的被测时序控制组件，将被测时序控制组件连接至信号模拟器。信号模拟器能够对时序控制组件的主要输出信号进行检测，判断其工作状态是否正常。此外，信号模拟器还能够对电源组件的输出电压进行检测，判断其工作状态是否正常。
[0046]
具体地，信号模拟器将高频接收组件、中频接收组件、时序控制组件和电源组件输出的模拟信号数字化后，根据数字信号的幅度值是否在预设的正常区间来判断检测结果。
[0047]
进一步地，箱体的前面板1上还设置有电源组件的开关按键16，用于控制电源组件供电的通断。同时，如图4所示，箱体的后面板2上还设置有市电接入口21，该市电接入口21与电源组件导电连接，具体地，与电源组件的输入端口导电连接，电源组件将220v的交流市电转换成+5v、－5v、+12v、－12v等直流电压，通过输出端口供给主控板、信号模拟器、收发组件等模块。
[0048]
此外，如图4所示，箱体的后面板2上还设置有保险丝座22，该保险丝座22用于安装保险丝。主控板、信号模拟器、收发组件和电源组件均与该保险丝导电连接。当上述模块中的某个模块由于电压或电流异常而导致保险丝熔断时，保险丝座22能够有效防止上述各模块的温度过高，从而对上述各模块进行有效保护。
[0049]
为了进一步方便操作人员的搬运与携带，所述箱体的前面板1的两侧分别设置有提手17。
[0050]
以下再次结合图2详细说明本测试仪的操作方法及工作流程：
[0051]
(1)目标探测功能检测
[0052]
检测雷达目标探测功能时，通过箱体前面板上的键盘进行设置，控制测试仪进入“雷达模式”，设置模拟目标的参数，如起始距离、速度、多普勒、方位角等，被测雷达装置的发射通道主要由自检完成，利用测试仪主要完成被测雷达装置的接收和处理通道检测。测试仪根据参数设置，实时产生与被测雷达装置全相参的1批～3批具有不同运动特性的雷达动目标回波信号，通过射频信号或中频信号输入被测雷达装置，被测雷达装置对其进行处理后输出目标航迹，完成对被测雷达装置的目标探测功能检测。
[0053]
具体地，雷达动目标信号模拟时，测试仪在被测雷达装置的收发控制信号和同步时钟的控制下，按设置的参数采用直接数字频率合成输出相应的雷达动目标回波信号，输出频率控制码和程控码控制收发组件工作，收发组件对雷达目标回波信号进行混频、放大后输出。被测雷达装置对测试仪输出的雷达动目标回波信号进行接收、下变频、信号处理和数据处理之后，输出雷达目标的航迹信息并在雷达操控终端软件上显示，若雷达操控终端能正常显示目标航迹则表明被测雷达装置的接收和处理通道正常。
[0054]
(2)武器单元定位和射击指挥功能检测
[0055]
检测定位及射击指挥功能时，通过箱体前面板上的键盘进行设置，控制测试仪进入“定位模式”。测试仪接收到由被测雷达装置发送来的定位信号后，经处理后提取定位信息，进行编号确认后回答应答信号，完成定位功能检测。进行指挥控制时，测试仪接收被测雷达装置下发的通信指挥命令或空情信息并解码，最后在前面板的显示器上显示接收到的指挥命令和目标空情，并把显示的结果与被测雷达装置下发的命令相比较，判断定位及指挥功能是否工作正常，从而完成被测雷达装置的定位及指挥功能检测。
[0056]
具体地，测试仪接收到由被测雷达装置发送来的定位信号后，在收发组件内进行
混频、放大及滤波处理，然后进行模数转换、数字下变频、相关和滤波处理，提取定位信息。测试仪进行编号确认后，回答带自身编号的应答信号，直到完成自身定位。测试仪内置的编号(1～12)可通过前面板上的键盘进行更改。进行指挥控制时，测试仪接收被测雷达装置下发的通信指挥命令或空情信息并解码，最后在前面板的显示器上显示接收到的指挥命令和目标空情。
[0057]
(3)组件性能检测
[0058]
组件性能检测时，通过箱体前面板上的键盘进行设置，控制测试仪进入“组件检测模式”，测试仪为被测高频接收组件提供射频激励信号，分别对高频接收组件和中频接收组件输出的60mhz中频信号进行幅度判断，完成其接收增益的检测；对时序控制组件完成其输出的主要时序信号的判断和检测；对电源组件完成其输出的直流+5v、－5v、+12v、－12v等电压进行检测和判断，所有组件检测结果均可在前面板显示器上显示。
[0059]
本实用新型提供的雷达测试仪，将检测雷达装置所需的各部件均集成于一箱体中，其中，信号模拟器用于产生被测雷达装置所需的目标模拟信号，收发组件用于实现信号模拟器与被测雷达装置之间的通信。当操作人员需要对雷达装置进行检测时，可自行使用本装置与雷达装置之间进行信号交互，判断二者之间的交互信息是否正常，从而达到提高雷达检修效率的目的。
[0060]
本实用新型提供的雷达测试仪，是一种便携式的综合测试仪，是一套集成化的测试设备。它基于雷达装置的软硬件平台，可实现对雷达装置的基本功能检测和故障诊断定位，解决现有的检测设备缺乏的技术问题，为雷达保障能力建设提供有力支撑。本测试仪可对被测雷达装置的目标探测、武器单元定位和射击指挥功能进行功能性检测，通过雷达动目标信号模拟、武器单元功能模拟完成雷达功能和定位及指挥功能检测。同时可对被测雷达装置的高频接收组件、中频接收组件、时序控制组件、电源组件进行性能检测，判断其工作状态是否正常，确保被测雷达装置的雷达、定位和指挥功能正常，便于进行雷达系统的维护与故障排查。
[0061]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0062]
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征来获得其他实施例。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。