王旭剛
摘 要:雷達作為空中目標監(jiān)視的重要監(jiān)視源,對空中交通管制起到至關(guān)重要的作用,雷達性能指標的好壞,直接影響雷達輸出監(jiān)視目標質(zhì)量,對管制人員的指揮決策造成影響。因此,對二次雷達重要參數(shù)測試和維護顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞:DLD-100C;參數(shù)測試;接收機;發(fā)射機;單脈沖二次雷達
雷達是對空中目標監(jiān)視的重要監(jiān)視源,是實施雷達管制的核心設(shè)備,雷達設(shè)備性能的好壞直接影響到空中交通管制人員的指令正確與否,進而影響到空中交通安全。而對雷達設(shè)備重要性能參數(shù)進行測試,也成為雷達維護的重要內(nèi)容之一。
一、DLD-100C雷達工作流程
恩瑞特DLD-100C單脈沖二次雷達是新型的S模式二次雷達,相對于A/C模式雷達性能和效率有了較大的提高。[1]恩瑞特DLD-100C雷達的工作流程:在發(fā)射詢問信號時,信號處理模塊生成的詢問模式脈沖發(fā)送至激勵源模塊,對1030MHz連續(xù)波信號進行調(diào)制,經(jīng)過發(fā)射機放大模塊放大后,送到饋線組合,射頻切換單元,天饋系統(tǒng)或者假負載。在接收應(yīng)答信號時,1090MHz應(yīng)答信號經(jīng)過饋線組合,分別將Δ、Ω和Σ信號送入接收機三個射頻模塊,與1030MHz本振信號混頻處理,完成中頻輸出。信號處理模塊中直接對中頻信號進行處理,并得到單脈沖信息、置信度信息等,經(jīng)過應(yīng)答處理后形成應(yīng)答報告輸出至數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊完成二次雷達中的點跡/航跡處理任務(wù),從應(yīng)道報告中計算出目標的距離方位,對應(yīng)答碼進行解碼,濾波,相關(guān),最終建立目標航跡并進行跟蹤。
二、重要參數(shù)測量
(一)接收機帶寬測量
接收機帶寬過大會引入不必要的噪聲,帶寬過小則會損失有用信號能量。測量工具使用頻譜儀、信號源,儀表線纜連接如圖1所示(以Σ通道為例)。將信號源設(shè)置為輸出頻率1090MHz,輸出信號-50dBm的連續(xù)波,接至接收機背板XS10座,。頻譜儀設(shè)置為60MHz中頻,RBW帶寬40MHz,[2]接至接收機背板XS3座。從頻譜以上可以看出接收機的3dB帶寬和40dB帶寬,恩瑞特DLD-100C二次雷達3dB帶寬≤9MHz±1MHz,40dB帶寬≤25MHz。
在測量接收機帶寬的時候,應(yīng)當注意以下幾點:(1)在測量前,應(yīng)先關(guān)閉接收機自檢信號,以避免影響測量結(jié)果,自檢信號可以通過雷達綜合機柜本地維護終端,輸入指令關(guān)閉。(2)在測量前,應(yīng)先關(guān)閉發(fā)射機詢問信號,關(guān)閉發(fā)射可以在監(jiān)控終端軟件關(guān)閉。
(二)接收機靈敏度測試
接收機靈敏度表征對小信號的接收能力。在測試靈敏度時,利用接收機帶寬和噪聲系數(shù),計算出接收機靈敏度值。噪聲系數(shù)Nf是指輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值,測試工具使用噪聲系數(shù)測試儀測量,測試連接如圖2所示(以Σ通道為例)。
根據(jù)靈敏度smin[2]近似計算公式
可以計算得到接收機靈敏度參數(shù),恩瑞特DLD-100C的接收機靈敏度不大于-95dBm。
在測量接收機靈敏度的時候,要注意以下幾點:(1)噪聲系數(shù)測試儀使用前需要校準;(2)需要關(guān)閉接收機自檢信號。
(三)發(fā)射脈沖及功率參數(shù)測量
測量工具使用雙蹤示波器、檢波器、50dB衰減器,測試連接線路圖如圖3所示。
DLD100-C雷達發(fā)射功率為-62dBW,脈沖參數(shù)應(yīng)當符合二次雷達規(guī)范要求。[4]在測試發(fā)射機參數(shù)過程中,有以下注意點:(1)在連接線纜過程中,應(yīng)當先關(guān)閉發(fā)射開關(guān),可在監(jiān)控軟件關(guān)閉;(2)耦合器、衰減器應(yīng)注意連接方向;(3)功率計需要提前校準。
三、總結(jié)
限于篇幅,僅僅以上討論的重要參數(shù)以外,但對DLD-100C二次雷達還有其他幾項參數(shù)測試,如PPC測試、接收機動態(tài)范圍、鏡像抑制度、切換開關(guān)插損、隔離度等等。為了保持恩瑞特DLD-100C二次雷達良好的工作狀態(tài),我們應(yīng)當按照維護要求做好定期維護測試。我們在維護參數(shù)測試時,有以下幾點經(jīng)驗需要注意:(1)測試發(fā)射機時,要注意加上合適數(shù)值的衰減器,避免人身和儀表的危害;(2)測試接收機時,應(yīng)當關(guān)閉自檢信號輸出,這樣才能保證測量值精確;(3)接觸板件和接頭時,應(yīng)當佩戴防靜電手環(huán)。
參考文獻:
[1]郭林輝.淺談二次雷達S模式及雷達新技術(shù)[J].科技信息,2011,(27).
[2]吳曙光.淺談?wù)_合理設(shè)置頻譜分析儀的主要參數(shù)[J].湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(S1).
[3]嚴厚偉.接收機靈敏度定義[J].艦船電子對抗,1996(1).
[4]空中交通管制二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[Z].MH/T 4010-2016.
[5]張蔚.二次雷達原理.北京國防工業(yè)出版社,2008.