两种体制吊舱在同平台的应用探索

张韦 曹光辉

【关键词】同平台;两种体制吊舱;样机验证

随着用户对吊舱系统的认识越来越深入，对吊舱使用的需求也提出更多设想，如能否在同一平台同时使用行波管体制和相控阵体制吊舱，能否尽量利用两类吊舱资源，以期能发挥应有的甚至叠加的效果等问题。为给后续系统设计积累资料。这里假设行波管体制吊舱（后称A类舱），分左右两舱。左发右收，可以通过切换工作在两种频段，低频段和高频段;而假设相控阵体制吊舱（后称B类舱），一枚吊舱就可以进行收发，只工作在低频段。在理论计算的基础上。选用了样机，建立了模拟吊舱挂装平台后的电磁兼容测试环境，进行了实际装载测试，获取了第一手资料，得到较科学的结论，讨论了产品设计建议，有助于提升产品使用效能。

两类吊舱挂载同一平台，必须考虑电磁兼容情况。而收发隔离度是判断吊舱电磁兼容情况的基本指标，隔离度主要由吊舱体制、天线安装状态及空间距离等因素决定，此次模拟是固定了安装位置，天线方向图已知的情况下进行的。

空间衰减S=32.45+201gM+201gF

其中，M为距离，单位须是Km;F为工作频率，单位须是MHz。

具体计算根据测定的安装角度e，在天线方向图中找到相应增益G，再根据距离M，带入上式得到空间衰减S，

则空间隔离X=S-G1-G2

其中G1为信号发出端天线增益，G2为信号接收端天线增益。

考虑到误差及未考虑到的因素。该计算结果会以一种范围的形式给出。收发隔离测算示意图如图1所示。

1、A类舱自身隔离度

假设两枚舱左发右收，通过测算两舱间距离，再根据不同频点不同方向图。得出计算结果，A类舱自身接收舱和发射舱之间的收发隔离度都大于95dB，隔离度较好。

2、两类舱相互隔离度

如图1所示，要测算两样机的收发隔离，共分为四种情形，测算结果见表1：

对比四种情形，会发现测算结果和纯理论上是基本一致，但又有些许不同，纯理论上，A类舱发出B类舱接收和B类舱发出A类舱接收隔离度应该是一致的，而此次测算B类舱发出A类舱接收的情形隔离度相对更低，是由于A类舱、B类舱使用的天线的方向图是不一样的，而且在非主波束内不同角度差异还比较明显，所以产生以上差异。

通过测算结果我们发现两类舱之间的隔离度偏低，预示着该两类吊舱同时工作在同一频段可能会产生相互影响。接下来就是进行样机工作状态的模拟，以探究实际情况与理论测算的差异。

为了验证理论测算，分别选择了两类体制样机，同时挂载到同一平台，具体天线及安装位置与理论测算一致，如图1所示，将平台放置于暗室环境中;工作状态测试，即让样机均可工作在发射与接收状态，通过天线模拟使用环境信号。进行接收发射信号试验，以确定是否影响各自的工作状态，是否引起接收发射参数变化等情况。

试验分为两种主要情形，首先是，两样机均工作在同一频率（处于低频段）附近，看是否影响。测试结果如表2、表3所示：

表中可見，A类舱工作在高频段与B类舱是不会产生相互影响的。即使都处于发射状态，所以A类舱工作在高频段，B类舱工作在低频段的用法是被允许的。然而同处于低频段时，尤其是在同一频点附近工作会产生相互影响，表中“有影响”具体影响是后者影响前者的信号接收，会导致接收错误，从而使整个系统的工作处于数据不准确的状态。而“相互影响”是指互相影响对方的信号接收，表现为各自的接收参数错误，导致整个系统工作在较为混乱的状态，这与上节测算结果预示的情况一致。

为了探究同处于低频段两样机同时工作的可能性，在此基础上，我们对两样机的可定制软件参数进行了设定，设定两样机在各自的可定制软件参数中均可以选择更小的频段，而且可以通过设定软件参数来进行接收分段，所以我们设计了将低频段进行拆分的样机工作方式，具体是让其中一种舱负责低频段的一半频段，将另外一半频段进行过滤;另一种舱负责另一半频段，将之前一段频段内所有信号进行过滤。

再用信号源模拟各自频段内的两个典型信号，同时辐射，让两样机同时工作，看接收与发射状态，测试结果如表4、表5所示。

可见，这种分频段并互相过滤的方法，可以让两样机同时工作，可充分利用样机资源，使得平台可以同时应对更多的目标信号。

综合上述全部试验，可以看出，设计者从尽量高地利用两类吊舱的资源的出发，分析了两样机之间同频段的隔离度实际情况，两样机同时工作在同频段对同一目标时，会产生相互影响的，会导致两样机同时性能下降甚至不可用，而不是想象中的叠加的效果。

基于以上困境，设计了一种可供选择的方案，通过分割频段。并把对方工作频段进行过滤的软件参数设定方式来提高两种体制吊舱的利用效率，从而实现系统能力的增强。

在考虑单一设备性能到考量系统能力的设计过程中，设计者应考虑不同类型吊舱在同平台使用的兼容与性能扩展的可能性，对同平台同时挂载两类吊舱进行了理论测算和样机测试，探索了同时使用的实际效果，为后续系统设计提供了参考。