现代雷达和电子战测试挑战

yes先生 · 发表于 2013-11-22 08:39:13

现代雷达系统测试带来了独特的测试测量设备需求。测试中会面临一些共同的挑战。宽带宽对许多雷达信号来说十分必要。线性调频或调制脉冲要求GHz的带宽，需要宽带测试设备资源。
超低相位噪声是对雷达测试设备的另一个普遍要求。使用多普勒频移信息的雷达通常测量相移随时间变化的速率，因为雷达脉冲的长度不足以积分频率差周期。精确测量相变时必须保持非常低的相位噪声，对测试仪器的相位噪声性能提出了严格要求。同样，动态范围也是雷达测试系统面临的一大挑战。通常，雷达信号从发射到接收会经历严重的路径损耗。
使用压缩脉冲以改善分辨率并获得明确的距离具有诸多优势，但这通常需要合成复杂的测试波形。为测速雷达添加多普勒频移的需要将进一步提升对测试设备的要求。雷达系统设计人员面临的另一项挑战在于软件定义雷达系统的普遍使用。许多现代雷达不仅需要传统模拟射频制式的测试信号和测量，还需要数字制式的测试信号和测量。多制式测试将带来数字信号测量和模拟测量平衡的问题。
全面的系统测试通常是雷达、电子情报和电子战设备面临的一个重要问题，测试资产的成本通常是问题的关键。例如，，仿真多普勒频移、杂波以及其他信号元素以测试舰载火控雷达，可能需要一艘舰船和多架测试飞机。使用此类测试平台精确测试目标定位的性能需要高达数万美元/小时的成本。
最后，许多雷达使用相控阵天线系统。这些天线系统拥有众多天线端口，采用波前到达时间控制天线波束，需要测试信号和测量提供多通道相位相干和相位可调信号源或分析仪。所谓的多通道阵列测试系统将为雷达测试工程师带来非常棘手的挑战。
雷达系统设计和制造过程经常需要微波信号发生器。测试源通常用于稳定本地振荡器(STALO)替代、相干振荡器(COHO)测试以及雷达脉冲与回波合成等应用。雷达测试的一个关键问题是生成可以精确描绘雷达接收信号类型的回波。假设某一刻雷达发射脉冲，回波到达时间将同时确定。实验室或制造环境中很难仿真来自50英里外且具有微波延迟结构的回波。作为替代方案，现代信号发生器和任意波形发生器使用数字技术合成带有适当延迟和路径失真的回波，可以精确描述相距50英里的目标。同样，电子情报/电子战设备需要能够仿真真实信号和威胁的测试信号源。