某型雷達便攜式DAM組件檢測儀研制

史雪輝

摘 要：針對當前數字陣列有源相控陣雷達DAM組件缺乏現場維修診斷設備，開展了專用檢測儀研制，通過構建總體方案，研究設計思路和檢測模塊詳細設計，突破便攜高精度信號檢測、便攜高精度頻率源和復雜測試的系統集成等技術難點，較好地滿足了用戶需求。

關鍵詞：數字陣列模塊；檢測儀；DAM組件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.234

新型有源相控陣雷達中大量DAM組件（數字陣列模塊Digitai Array Module）代替傳統雷達的接收與發射機。組件基數大，失效損壞會經常發生。雷達自身對DAM組件的狀態判斷，也會發生誤判、錯判現象。此前， DAM組件的檢測需多種復雜儀器設備與多類適配器、工裝，在專用車間大型臺架完成，不便攜帶，對專業水平要求高。開發一種便攜、集成化的DAM組件檢測設備，對于提高現場診斷維修能力手段具有重要作用。

1 總體方案

檢測儀由市電供電。顯控模塊通過總線對檢測模塊發指令，接收指令后對被測DAM組件各通道發送射頻信號，并給被測件加電、按指令提供控制信號。檢測模塊按次序接收分析DAM各通道回饋信號，將實時數據反饋顯控模塊。顯控模塊通過數據轉換、數據判別與人機交互轉換，顯示測量結果并得出結論，同時保存或打印數據。檢測模塊配合顯控模塊構成的檢測儀，由檢測模塊的頻率源子模塊輸出各種基準信號送入DAM組件中，對組件回饋數據與信號進行檢測，完成接收、發射指標的檢測判定。

2 研制思路及檢測模塊設計

2.1 研制思路

（1）接收通道信噪比和I/Q鏡像抑制度的精確檢測。將接收通道的輸出信號由光信號轉化為數字電信號，利用顯控模塊主控計算機數字處理，得到接收通道檢測結果，計算通道信噪比。將接收通道輸出信號由光信號轉化為數字電信號，利用主控計算機數字處理，通過數字信號處理計算通道的鏡像信號，精確計算檢測I/Q鏡像抑制度。

（2）通道發射峰值功率的精確檢測。利用主控計算機控制DAM組件發射，通過自帶頻率源產生低相噪連續波參考信號，為組件提供信號基準，組件產生的射頻信號通過自帶衰減器進行信號衰減，輸出開關矩陣，將通道信號輸出到信號檢測模塊，信號檢測模塊通過檢測計算，得到發射功率，結果傳至顯控計算機，并依次控制各通道開關，完成通道檢測。

（3）通道發射信噪比的精確檢測。主控計算機控制DAM組件發射，通過自帶的頻率源產生低相噪的連續波參考信號，為組件提供信號基準，組件產生的射頻信號通過衰減器進行信號衰減，輸出開關矩陣，將相應通道信號輸出到信號檢測模塊，信號檢測模塊通過檢測，得出該發射信號信噪比，顯控計算機顯示存儲，并切換各通道，完成所有通道檢測。

（4）顯控模塊的人性化設計和計量檢定標校界面設計。控制單元包括計算單元、顯示單元、打印單元、通訊單元，控制單元是顯控模塊的核心，負責人機交互、檢測模塊通信與控制、檢測數據存檔與輸出。顯控軟件內配計量檢定模塊，用于定期標校，采用狀態提示按序半自動操作。

2.2 檢測模塊設計

（1）頻率源模塊。用于產生被測組件所需8路高精度、低相噪、連續波綜合點頻信號。采用15MHz晶振做為時鐘基準源，為抑制晶振短時相噪，利用其長期穩定性，設計高精度、低相噪鎖相環電路。利用鎖相環的倍頻、小數分頻，最終生成以上所需的8路高精度、低相噪點頻頻率源。

（2）微波開關矩陣和發射信號檢測模塊。16選1通道開關，用于切換被測組件發射信號，使其正確輸送到發射信號檢測模塊中。開關矩陣在測試通道性能時，直接受控于顯控模塊。用于分析DAM組件所發的脈沖射頻信號，見圖1。發射信號檢測模塊的組成包括信號調理單元、變頻模塊、頻綜、中頻放大和濾波單元、模數轉換單元、數字信號處理單元和電源等部分，可將處理后信號送至外部顯示，接收顯控模塊發送的控制指令。

（3）顯控模塊的設計。通過與客戶溝通以及實際試用交流，確定并不斷完善軟件的人機交互界面、接口，不斷優化測量流程。編寫了測量操作軟件。基于USB與并口通信協議，實現顯控模塊與檢測模塊的通信與控制。

3 主要關鍵技術

3.1 便攜高精度信號檢測模塊的設計

通道發射功能檢測時，由于采用便攜設備，需信號檢測功能模塊小型化、輕便化，完成頻譜儀的核心功能，同時對于其檢測性能要求較高。針對該需求，開發了專用信號檢測模塊，針對雷達信號頻譜分析功能進行設計，可完成頻譜分析儀的內核功能。引入高精度信號檢測模塊，完成發射信號精確分析，獲得高精度檢測結果。

3.2 復雜測試的系統集成

該DAM組件技術含量高，性能先進，測試系統要求相對復雜，配套設備種類、接口形式多。為達到自動測試效果，需進行對檢測軟件操作流程進行統籌分析，按實際使用條件進行有效集成。測試軟件需對各現場測試環境進行匹配，確保系統可靠安全運行。

4 結束語

便攜式DAM組件專用檢測儀作為相控陣雷達的重要配套設備，可獨立、快速檢測組件的主要指標，可在野外使用同時也能在實驗室操作，具有自動故障檢測能力，作為一種便攜快速現場檢測儀表，可大大縮短操作時間，提高人機效能，降低檢測人員的專業能力要求，降低維修診斷人員的業務層次要求。

參考文獻：

[1]袁向琳等.DAM變頻組件自動測試系統[J].硅谷，2014（18）.

[2]盛永鑫.T/R組件自動測試系統[J].國外電子測量技術，2006（11）.