便攜式信號發(fā)生器的“用武之地”

點擊次數(shù)：1620 更新時間：2021-06-21

　　盡管有更復(fù)雜的雷達(dá)信號的調(diào)制方案可供選擇，但是FMCW和chirp雷達(dá)在各種應(yīng)用中仍然非常常見。包括防空、航海、汽車高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和航空高度表等其他傳感應(yīng)用。至今仍然還有許多傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)在使用中，比如需要維修和改裝測試使用的飛機(jī)和艦艇的應(yīng)用中。

　　信號發(fā)生器是雷達(dá)測試中的關(guān)鍵測試儀器。經(jīng)常用來測試?yán)走_(dá)接收機(jī)電路性能。在野外測試時，雷達(dá)需要遠(yuǎn)距離的及精確定位的雷達(dá)目標(biāo)?？梢允褂镁哂幸欢ㄕ{(diào)制的信號發(fā)生器來模擬雷達(dá)目標(biāo)。

　　而且高純度信號發(fā)生器也可以用來測試?yán)走_(dá)接收機(jī)的信噪比性能，從而提高雷達(dá)接收機(jī)的信噪比，使得提升雷達(dá)的最大作用距離。脈沖調(diào)制發(fā)生器也可用于測試?yán)走_(dá)接收機(jī)的脈沖壓縮電路。方法是向脈沖壓縮延遲線發(fā)送經(jīng)過校準(zhǔn)的壓縮脈沖，且測量這些電路性能是否符合規(guī)范。

　　測試?yán)走_(dá)接收機(jī)的抗阻塞性和靈敏度?？梢允褂煤喕盘柼匦耘c噪聲在不同的環(huán)境下做測試。使用多個信號發(fā)生器，一個產(chǎn)生模擬雷達(dá)的響應(yīng)，另一個產(chǎn)生阻塞信號，如通道內(nèi)和通道外的干擾信號和噪聲。

　　信號發(fā)生器也可以在雷達(dá)傳輸電路中代替雷達(dá)系統(tǒng)頻率合成器測試。這樣的話，原型雷達(dá)傳輸電路與頻率合成器和調(diào)制電路分開進(jìn)行測試和故障排除。

　　盡管幾乎任何能夠產(chǎn)生線性調(diào)頻脈沖的信號發(fā)生器，都可以野外測試?yán)走_(dá)。但大多數(shù)C波段以上的信號發(fā)生器相對昂貴。這些裝置的成本通常在10萬美元以上，所以在設(shè)計上不適合在野外使用，也不適合在具有惡劣條件的風(fēng)險下安放。而且這些信號發(fā)生器是大型/重型設(shè)備，它們包含自己的顯示器和計算處理器。

　　這種復(fù)雜設(shè)備的一個缺點是，如果任何部件發(fā)生故障，整個裝置將無法運行，將這些裝置暴露于惡劣的運輸以及野外條件之下，所付出的修理這些裝置的費用可能是整個裝置費用的四分之一。而且維修時間通常需要幾個星期到幾個月。

　　通常還有各種各樣功能。這些功能對于測試有些是不必要的。而且會使測試過程復(fù)雜化。一些全功能信號發(fā)生器可能是外部可編程和觸發(fā)的，這有利于降低測試工作設(shè)置的復(fù)雜性和時間，但通常需要購買和使用特定測試儀器品牌授權(quán)的專用性軟件。

　　chirp雷達(dá)野外測試中另一個更經(jīng)濟(jì)實用的方法是使用PC驅(qū)動的便攜式信號發(fā)生器，這些信號發(fā)生器已經(jīng)被設(shè)計成緊湊、堅固和易于使用的。例如VaunixLabBrick信號發(fā)生器LMS-183CX。該信號發(fā)生器提供從6GHz到18GHz的精確信號輸出，同時包括掃頻、線性調(diào)頻調(diào)頻和脈沖調(diào)制波形，這些信號可以內(nèi)部觸發(fā)(編程或PC控制)或外部觸發(fā)(脈沖觸發(fā)端口)。

　　有利的是，花費傳統(tǒng)信號發(fā)生器維修費用的三分之一可買到LMS-183CX而且具備與其可相當(dāng)?shù)男阅堋４送?，VaunixLabBrick的PC驅(qū)動功能允許測試人員用他們自己安全可靠PC或筆記本電腦操作。LabBrick上不存儲任何測試信息，這點與具有自己的處理器和網(wǎng)絡(luò)功能的臺式測試單元不同。

　　對于較新的雷達(dá)和在較舊平臺上改裝雷達(dá)系統(tǒng)，一旦安裝雷達(dá)，就必須對其進(jìn)行測試和維護(hù)。隨著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，雷達(dá)干擾和欺騙技術(shù)也在不斷進(jìn)步。因此測試?yán)走_(dá)的工作性能，同時還要測試其抗干擾/反欺騙的能力。隨著現(xiàn)代軟件定義雷達(dá)的發(fā)展，通過改變程序設(shè)計，可以在現(xiàn)有雷達(dá)上實現(xiàn)新的抗干擾/反欺騙技術(shù)。

　　然而，測試這種編程的有效性過程十分復(fù)雜。某些情況，使用模擬各種雷達(dá)目標(biāo)和干擾/欺騙系統(tǒng)的信號發(fā)生器測試可能是有用的。然而多個信號發(fā)生器對于模擬目標(biāo)和干擾/欺騙非常有用。PC-驅(qū)動和低成本便攜式信號發(fā)生器，占地面積小，可以同時使用多個同步信號發(fā)生器來模擬相比傳統(tǒng)信號發(fā)生器更真實的場景，而且成本仍然很低。如VaunixLabBricks信號發(fā)生器，足夠可靠耐用可以部署在任何野外測試場景中。

　　結(jié)論

　　信號發(fā)生器是FMCW和chirp雷達(dá)在開發(fā)、測試和維護(hù)時的關(guān)鍵工具。

　　雖然傳統(tǒng)信號發(fā)生器在雷達(dá)的開發(fā)和測試中占一席之地，但許多情況下，這些設(shè)備成本、尺寸和復(fù)雜性加脆弱性，降低了它的實用性。

　　便攜式信號發(fā)生器相比(如VaunixLabBricks)成為了一個的解良好的解決方案。

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