雷达微波模块通用测试平台设计与实现

郭镇

摘要：雷达微波控制模块包含变频式部件、延迟部件、T/R部件及放大部件等雷达关键部件，本文主要详细介绍雷达微波控制模块通用性测试服务平台的制定和完成。根据对雷达微波控制模块测试指标值和测试方式的科学研究，详尽研究了通用性测试服务平台的硬件配置构建和软件开发，运用该测试服务平台完成了雷达微波控制模块测试方式的统一。

关键词：雷达微波模块;通用测试平台;自动测试;平台设计

伴随着雷达技术的持续发展趋势，雷达产品包含变频式部件、延迟部件、T/R部件、放大部件等微波控制模块的测试指标值规定也愈来愈多，对雷达综合性能的干扰越来越大。现阶段，我国有关微波控制模块的全自动测试基本上限于单种类测试，对于不一样的控制模块，不一样的频率段，没法完成通用性测试。本文基于雷达微波控制模块的测试现况，科学研究测试技术，构建通用性测试服务平台，开发设计全自动测试软件，统一测试方式，提升精确性和测试高频率性，达到雷达产品测试需求。

一 测试指标

雷达微波的主要有以下几个模块组成：T/R部件、变频式部件、延迟部件、放大部件等。依据雷达产品测试规定，技术指标主要有几下几个部分：输出功率类、S主要参数类、噪音类、频带类等。而实际需要测试的内容有以下几个部分：输出数据信号输出功率、增益值、原始衰减系数/相位差、衰减系数/移相精密度、离散系统相位差偏差、1dB压缩点、噪声系数、I/O回损、隔离度、谐波电流、镜像系统抑制、变频式耗损、三阶互调等。

二 测试方法研究

对于微波控制模块的各类测试指标值，有很多指标值是比较基本的测试例如输出功率、谐波电流等，此类指标值一般采用基本仪表直接测试的方式。这里探讨一部分比较繁杂的指标值测试方式。测试使用的仪表有直流稳压电源、功率计、信号发生器、矢量网络分析仪、频谱仪、噪声系数检测仪等。

2.1 初始衰减、初始移相

矢量网络测试设为s21，直达校正，T/R部件I/O端分別与矢量网络的端口号相接，设定部件情况为发送/接受状态、不衰减系数、不变相，这时需要记录以下矢量网络上测出的幅度值和相位差，此数据就是原始衰减系数和原始相位。

2.2 移相精度、衰减精度

T/R部件有好几个移相和衰减情况，在原始衰减系数和相位差测试完毕后，归一化s21曲线，各自依照测试点规定设定部件每种情况下的时序，随后记下矢量网络上展示的幅度值、相位差，最终以测试到的所有状态的结果，结合标准差方差公式估算出每一个频段的移相值和衰减系数精密度。

2.3 非线性相位误差

调节单脉冲矢量素材网络分析仪设定，排除部件的群时延，测试出部件的离散性相位差。

2.4 群时延及波动

用矢量网络分析仪采用S21延迟测试，将测试的点数设到最高值 ，开启全自动定位，校正后连接变频式部件，运用检测仪的平滑作用来扩大直径，减少迹线上的噪音，与此同时保持有作用的细节，保持對测量定位的最好观察角度，通过标识来精确测量特定频率处的群时延。该安全通道带内群时延测试結果中最高值减掉极小值即是该安全通道的带内群时延波动测试結果;在该安全通道带内群时延测试結果曲线图中找寻1兆范围内误差较大的点，该误差即是该安全通道的带内群时延起伏测试結果。

2.5 1dB压缩点

设定矢网运行状态为功率逐行扫描，测试设为S21，纪录增益值小于数据信号增益值1dB时的输入功率，即是变频式部件的1dB压缩点。

三 通用测试平台组建

科学研究雷达微波控制模块的测试指标和测试方式 ，给不一样控制模块设计兼容互联网，使之可以通用于测试仪表的端口，利用软件设计控制管理程序，完成全自动测试的目标。

3.1 系统搭建

系统软件中，主控芯片电子计算机会控制测试仪器设备和待测部件的状态，然后测试部件，还会分析和处理测试的结果那个并将分析结果做成表格输出。测试仪表则用来提供鼓励数据信号和供电系统给被测部件，同时还需要对这些部件进行主要参数测试。开关电源及控制器、兼容互联网则用以安装、设定部件，并与电子计算机完成控制情况通讯。

3.2 软件设计

因为雷达微波控制模块类型多，各型号规格部件测试频率段不一样，规定测试的指标总数也是有很大的区别。因此通用测试软件的设计非常重要，它可以大幅度的提升测试的效率，与此同时还能降低人工干涉，提升测试精确度。开发软件全过程中，对于同一种类的标准设计方案子功能模块，可以降低系统的反复开发量，也更便于用户的使用。

通用测试软件选用模块化设计开发方式，拥有信息内容确定、主要参数挑选、测试设定、仪表盘复位、测试、数据处理方法、表格导出等作用。

（1） 信息内容确定控制模块：用以被测微波控制模块的数据键入，包含被测部件型号规格、序号，测试時间，测试工作人员，测试地点、环境等，这些数据将在以表格的形式在最后统一输出。

（2）主要参数挑选控制模块：需要挑选测试项目来测试待测部件，分成一级挑选和二级挑选，一级挑选主要是挑选测试项目的类型，二级挑选是在一级挑选的基础上详细挑选出如增益值等要测试的具体项目。

（3）测试设定：包含指标值设定、仪表盘基本参数、测试点数设定等。

（4）仪表复位：参照测试主要参数和测试设定，对涉及到的仪表进行初始化复位操作，必须启用预置状态的情况下要确保仪表盘内预置情况的精确。

（5）测试：依照测试项目顺序依次测试。

（6）数据分析：对测试結果开展指标值偏差判别，比如一致性、可靠性测算等。

（7）表格输出：将测试结果以doc文档的形式导出，方便相关人员的保存和打印。

四 结论

对于雷达微波控制模块构建通用性测试服务平台，设计全自动测试软件，解决了系统软件中增益值、输出功率、S参数、噪声系数等技术参数的测试难点。该体系能够进行多主要参数、多次数的检测工作，真正达到了仪表主要参数全自动设定、数据信息全自动收集、测试结果全自动保存等目标。现阶段该操作系统现已顺利地运用到科学研究生产制造中，它对测试效率和产品品质的提升起到了重要的作用。

参考文献

[1]张鹏.微波模块结构设计探讨[J].中国高新区，2019（22）：17.

[2]俞顺鑫.微波模块综合测试系统设计与实现[D].辽宁：大连理工大学，2015.