某型雷达便携式DAM组件检测仪研制

史雪辉

摘 要：针对当前数字阵列有源相控阵雷达DAM组件缺乏现场维修诊断设备，开展了专用检测仪研制，通过构建总体方案，研究设计思路和检测模块详细设计，突破便携高精度信号检测、便携高精度频率源和复杂测试的系统集成等技术难点，较好地满足了用户需求。

关键词：数字阵列模块；检测仪；DAM组件

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

新型有源相控阵雷达中大量DAM组件（数字阵列模块Digitai Array Module）代替传统雷达的接收与发射机。组件基数大，失效损坏会经常发生。雷达自身对DAM组件的状态判断，也会发生误判、错判现象。此前， DAM组件的检测需多种复杂仪器设备与多类适配器、工装，在专用车间大型台架完成，不便携带，对专业水平要求高。开发一种便携、集成化的DAM组件检测设备，对于提高现场诊断维修能力手段具有重要作用。

1 总体方案

检测仪由市电供电。显控模块通过总线对检测模块发指令，接收指令后对被测DAM组件各通道发送射频信号，并给被测件加电、按指令提供控制信号。检测模块按次序接收分析DAM各通道回馈信号，将实时数据反馈显控模块。显控模块通过数据转换、数据判别与人机交互转换，显示测量结果并得出结论，同时保存或打印数据。检测模块配合显控模块构成的检测仪，由检测模块的频率源子模块输出各种基准信号送入DAM组件中，对组件回馈数据与信号进行检测，完成接收、发射指标的检测判定。

2 研制思路及检测模块设计

2.1 研制思路

（1）接收通道信噪比和I/Q镜像抑制度的精确检测。将接收通道的输出信号由光信号转化为数字电信号，利用显控模块主控计算机数字处理，得到接收通道检测结果，计算通道信噪比。将接收通道输出信号由光信号转化为数字电信号，利用主控计算机数字处理，通过数字信号处理计算通道的镜像信号，精确计算检测I/Q镜像抑制度。

（2）通道发射峰值功率的精确检测。利用主控计算机控制DAM组件发射，通过自带频率源产生低相噪连续波参考信号，为组件提供信号基准，组件产生的射频信号通过自带衰减器进行信号衰减，输出开关矩阵，将通道信号输出到信号检测模块，信号检测模块通过检测计算，得到发射功率，结果传至显控计算机，并依次控制各通道开关，完成通道检测。

（3）通道发射信噪比的精确检测。主控计算机控制DAM组件发射，通过自带的频率源产生低相噪的连续波参考信号，为组件提供信号基准，组件产生的射频信号通过衰减器进行信号衰减，输出开关矩阵，将相应通道信号输出到信号检测模块，信号检测模块通过检测，得出该发射信号信噪比，显控计算机显示存储，并切换各通道，完成所有通道检测。

（4）显控模块的人性化设计和计量检定标校界面设计。控制单元包括计算单元、显示单元、打印单元、通讯单元，控制单元是显控模块的核心，负责人机交互、检测模块通信与控制、检测数据存档与输出。显控软件内配计量检定模块，用于定期标校，采用状态提示按序半自动操作。

2.2 检测模块设计

（1）频率源模块。用于产生被测组件所需8路高精度、低相噪、连续波综合点频信号。采用15MHz晶振做为时钟基准源，为抑制晶振短时相噪，利用其长期稳定性，设计高精度、低相噪锁相环电路。利用锁相环的倍频、小数分频，最终生成以上所需的8路高精度、低相噪点频频率源。

（2）微波开关矩阵和发射信号检测模块。16选1通道开关，用于切换被测组件发射信号，使其正确输送到发射信号检测模块中。开关矩阵在测试通道性能时，直接受控于显控模块。用于分析DAM组件所发的脉冲射频信号，见图1。发射信号检测模块的组成包括信号调理单元、变频模块、频综、中频放大和滤波单元、模数转换单元、数字信号处理单元和电源等部分，可将处理后信号送至外部显示，接收显控模块发送的控制指令。

（3）显控模块的设计。通过与客户沟通以及实际试用交流，确定并不断完善软件的人机交互界面、接口，不断优化测量流程。编写了测量操作软件。基于USB与并口通信协议，实现显控模块与检测模块的通信与控制。

3 主要关键技术

3.1 便携高精度信号检测模块的设计

通道发射功能检测时，由于采用便携设备，需信号检测功能模块小型化、轻便化，完成频谱仪的核心功能，同时对于其检测性能要求较高。针对该需求，开发了专用信号检测模块，针对雷达信号频谱分析功能进行设计，可完成频谱分析仪的内核功能。引入高精度信号检测模块，完成发射信号精确分析，获得高精度检测结果。

3.2 复杂测试的系统集成

该DAM组件技术含量高，性能先进，测试系统要求相对复杂，配套设备种类、接口形式多。为达到自动测试效果，需進行对检测软件操作流程进行统筹分析，按实际使用条件进行有效集成。测试软件需对各现场测试环境进行匹配，确保系统可靠安全运行。

4 结束语

便携式DAM组件专用检测仪作为相控阵雷达的重要配套设备，可独立、快速检测组件的主要指标，可在野外使用同时也能在实验室操作，具有自动故障检测能力，作为一种便携快速现场检测仪表，可大大缩短操作时间，提高人机效能，降低检测人员的专业能力要求，降低维修诊断人员的业务层次要求。

参考文献：

[1]袁向琳等.DAM变频组件自动测试系统[J].硅谷，2014（18）.

[2]盛永鑫.T/R组件自动测试系统[J].国外电子测量技术，2006（11）.