《雷達性能參數(shù)測量技術》取材于雷達裝備的研制、生產(chǎn)、使用和教學實踐,重點討論了開展雷達整機及各分系統(tǒng)性能參數(shù)測量工作時所涉及的各種測試技術,闡明了各參數(shù)的物理含義,給出了測量方法、測試步驟及注意事項,為技術人員開展雷達性能測試工作提供指導。
全書共10章,分為三大部分:第一部分(第1章)主要講述雷達性能參數(shù)測量的意義及特點,以及測量的基本內(nèi)容、方法步驟及要求;第二部分(第2章-第9章)分別講述雷達整機及各分系統(tǒng)主要性能參數(shù)的測量方法;第三部分(第10章)主要講述雷達性能參數(shù)的自動測試,針對不同測試場合提出了相應的解決方案。
《雷達性能參數(shù)測量技術》可作為大專院校雷達維修工程和雷達相關專業(yè)學生的教材和參考書,亦可供從事雷達裝備研制、生產(chǎn)、維修等工作的技術人員參考。
正確理解和掌握雷達整機及各分系統(tǒng)性能參數(shù)的含義及其測量方法,是取得正確測量結果的前提。而正確的測量結果是雷達裝備維修人員分析判斷故障、實施維修和技術鑒定的可靠依據(jù)。作者編寫本書的目的就是為測量人員提供一本實用的工具書,使其通過對本書的學習能夠了解雷達性能參數(shù)測量的基礎知識、掌握性能參數(shù)測量的方法。
本書取材于雷達裝備的研制、生產(chǎn)、使用和教學實踐,重點討論了開展雷達整機及各分系統(tǒng)性能參數(shù)測量工作時所涉及的各種測試技術,在闡明雷達主要性能參數(shù)的物理含義的基礎上,給出了實際工作中的各種測量方法、測試步驟及注意事項,為技術人員開展雷達性能測試工作提供指導。全書的撰寫力求理論與實踐相結合,將科學性、實用性、知識性融為一體,既反映當前雷達性能參數(shù)測量技術的發(fā)展水平,又突出其實用性要求。另外,針對雷達性能參數(shù)測量活動實踐性強的特點,本書在保持適當?shù)睦碚撋疃然A上,省略了公式中復雜的數(shù)學推導過程,使得書中測量原理的講述簡明扼要、通俗易懂。
全書共10章,包含三大部分內(nèi)容。第一部分為第1章,主要講述雷達性能參數(shù)測量的意義及特點,以及測量的基本內(nèi)容、方法步驟及要求。第二部分為第2章一第9章,分別講述雷達整機及各分系統(tǒng)主要性能參數(shù)的測量方法。第三部分為第10章,主要講述雷達性能參數(shù)的自動測試,針對不同測試場合提出了相應的解決方案。
本書由鄧斌擔任主編,由潘誼春教授主審。其中,第1、2、4、6、7、9章由鄧斌編寫;第3章由肖文杰副教授、楊江平教授和譚賢四教授共同編寫;第5章由陳輝副教授、閆世強教授和武文教授共同編寫;第8章由曾泰、侯耀清、林瑞正等共同編寫;第10章由許紹杰、陳小民、李鴻等共同編寫。編著本書的過程得到了作者所在單位及上級領導機關的大力支持,部分編寫內(nèi)容借鑒了各雷達生產(chǎn)廠家撰寫的雷達性能測試規(guī)范以及各雷達修理廠編寫的雷達修理規(guī)范,丁建江教授審閱了全書,并提出了許多很好的意見,劉寧澤、劉慶華和蘭金波等同志對本書的編排、校對及繪圖等做了大量工作,在此一并表示感謝。另外,本書參考了各雷達研究所和生產(chǎn)廠家關于雷達性能測試的具體方法,以及相關的測試標準,在此編者向給予支持和幫助的同志表示感謝。
由于雷達性能參數(shù)測量涉及的內(nèi)容較多,加之作者水平有限,本書的編寫難免存在疏漏和錯誤,敬請讀者批評指正。
第1章 雷達性能參數(shù)測量概述
1.1 意義和特點
1.1.1 意義
1.1.2 特點
1.2 基本內(nèi)容
1.2.1 整機性能參數(shù)
1.2.2 分系統(tǒng)性能參數(shù)
1.3 基本步驟及要求
1.3.1 基本步驟
1.3.2 基本要求
第2章 天饋分系統(tǒng)測量
2.1 天線方向圖
2.1.1 技術指標
2.1.2 條件要求
2.1.3 系統(tǒng)組成
2.1.4 方法步驟
2.1.5 典型實例
2.2 天線增益
2.2.1 比較法
2.2.2 絕對法
2.2.3 相控陣天線的增益測量
2.3 饋線駐波比
2.3.1 低功率電壓駐波比
2.3.2 高功率駐波比
2.4 饋線損耗
2.4.1 信號發(fā)生器測量法
2.4.2 掃頻儀測量法
2.4.3 網(wǎng)絡分析儀測量法
2.5 TR腔漏過功率測量
2.6饋線氣密性
第3章 發(fā)射分系統(tǒng)測量
3.1 發(fā)射機輸出功率測量
3.1.1 吸收式功率測量
3.1.2 通過式功率測量
3.2 雷達工作頻率范圍測量
3.2.1 諧振式頻率計測量法
3.2.2 吸收式頻率計測量法
3.2.3 頻譜分析儀測量法
3.3 發(fā)射功率帶內(nèi)起伏測量
3.4 射頻脈沖重復頻率和射頻脈沖包絡測量
3.5 射頻脈沖頻譜測量
3.6 發(fā)射機改善因子測量
3.7 發(fā)射機效率測量
第4章 接收分系統(tǒng)測量
4.1 接收機靈敏度測量
4.1.1 概述
4.1.2 直接測量法
4.1.3 間接測量法
4.2 接收機噪聲系數(shù)測量
4.2.1 概述
4.2.2 功率倍增法
4.2.3 中頻衰減法
4.2.4 冷熱負載法
4.2.5 自動測量法
4.3 接收機動態(tài)范圍測量
4.3.1 連續(xù)波信號測量法
4.3.2 脈沖調(diào)制信號測量法
4.3.3 頻譜分析儀測量法
4.3.4 對數(shù)接收機動態(tài)范圍的連續(xù)波信號測量法
4.4 接收機增益測量
4.4.1 高頻信號源測量法
4.4.2 掃頻信號源測量法
4.4.3 頻譜分析儀測量法
4.4.4 噪聲系數(shù)分析儀測量法
4.5 接收機通頻帶及帶內(nèi)平坦度測量
4.5.1 概述
4.5.2 高頻信號源測量法
4.5.3 掃頻信號源測量法
4.5.4 中頻信號源測量法
4.5.5 脈沖調(diào)制信號測量法
4.5.6 頻譜分析儀測量法
4.6 接收機鏡像頻率抑制度測量
4.6.1 掃頻信號源測量法
4.6.2 標量網(wǎng)絡分析儀測量法
4.6.3 連續(xù)波信號測量法
4.6.4 脈沖調(diào)制信號測量法
4.6.5 頻譜分析儀測量法
4.7 頻率源測量
4.7.1 頻率測量
4.7.2 輸出信號強度測量
4.7.3 雜波抑制度測量
4.7.4 穩(wěn)定度測量
4.8 發(fā)射激勵信號性能測量
4.8.1 信噪比測量
4.8.2 改善因子測量
4.8.3 波形參數(shù)測量
4.9 接收機選擇性測試
4.10 多通道性能測試
4.10.1 校準原理
4.10.2 硬件組成
4.10.3 軟件設計
4.6 接收機鏡像頻率抑制度測量
4.6.1 掃頻信號源測量法
4.6.2 標量網(wǎng)絡分析儀測量法
4.6.3 連續(xù)波信號測量法
4.6.4 脈沖調(diào)制信號測量法
4.6.5 頻譜分析儀測量法
4.7 頻率源測量
4.7.1 頻率測量
4.7.2 輸出信號強度測量
4.7.3 雜波抑制度測量
4.7.4 穩(wěn)定度測量
4.8 發(fā)射激勵信號性能測量
4.8.1 信噪比測量
4.8.2 改善因子測量
4.8.3 波形參數(shù)測量
4.9 接收機選擇性測試
4.10 多通道性能測試
4.10.1 校準原理
4.10.2 硬件組成
4.10.3 軟件設計
第5章 信號處理分系統(tǒng)測量
5.1 改善因子測量
5.2 線性調(diào)頻信號參數(shù)和脈沖壓縮信號參數(shù)測量
5.2.1 線性調(diào)頻信號參數(shù)
5.2.2 脈沖壓縮信號參數(shù)
5.3 雜波圖功能測試
5.3.1 動態(tài)控制功能測試
5.3.2 載波開關功能測試
5.3.3 雜波圖建立時間測試
5.3.4 雜波強度修改功能測試
5.4 恒虛警性能指標的測試
5.4.1 恒虛警性能測試
5.4.2 恒虛警損失測試
5.5 MTL濾波器性能測試
5.6 MTD濾波器性能測試
5.7 數(shù)字波束形成相關參數(shù)測試
第6章 終端分系統(tǒng)測量
6.1 視放增益和帶寬測量
6.2 掃描線寬、非線性失真度和消隱范圍的測量
6.3 錄取容量和上報數(shù)據(jù)測量
6.3.1 錄取容量
6.3.2 上報數(shù)據(jù)
6.4 數(shù)據(jù)處理能力測試
6.5 錄取方式測試
6.6 基本時序測試
6.7 顯示能力測試
第7章 天控分系統(tǒng)測量
7.1 天線轉速
7.2 天線轉速穩(wěn)定度
7.3 天線同步穩(wěn)定度
7.4 幅頻特性
7.4.1 開環(huán)幅頻特性
7.4.2 閉環(huán)幅頻特性
第8章 配電分系統(tǒng)測量
8.1 三相交流電源測量
8.1.1 線電壓及其不平衡度測量
8.1.2 相電壓及其不平衡度測量
8.1.3 頻率測量
8.1.4 輸出電壓波形失真度測量
8.1.5 源電壓效應測量
8.1.6 負載效應測量
8.1.7 過流保護電流測量
8.1.8 過壓保護電壓測量
8.2 單相電源測量
8.2.1 輸出電壓測量
8.2.2 輸出電流測量
8.2.3 源電壓效應測量
8.2.4 負載效應測量
8.2.5 過流保護測量
8.2.6 過壓保護測量
8.2.7 直流電源輸出電壓紋波測量
8.2.8 單相交流電頻率測量
8.2.9 正弦交流電壓波形失真度測量
第9章 整機性能參數(shù)測量
9.1 整機技術性能參數(shù)測量
9.1.1 整機功耗
9.1.2 整機改善因子
9.1.3 整機雜波中可見度
……
第10章 性能參數(shù)的自動測試
附錄A 雷達性能參數(shù)測量周期建議表
附錄B 某型雷達參數(shù)測量測試電纜和轉接線(板)一覽表
附錄C 噪聲系數(shù)測量原理及方法
參考文獻
雷達性能參數(shù)測量技術正朝著自動化、智能化和一體化方向發(fā)展。例如,由于現(xiàn)代網(wǎng)絡分析儀能夠很容易地測量出被測電路網(wǎng)絡的幅頻特性和相頻特性,因此,網(wǎng)絡分析儀不僅廣泛用于雷達天饋分系統(tǒng)的反射系數(shù)、駐波比、損耗以及饋線電氣長度的測量,還用于接收機的增益、帶寬、平坦度和帶外抑制度等參數(shù)的測量,而且具有使用簡便、測量精度高、測量速度快等優(yōu)點。另外,隨著測量技術的發(fā)展,新型雷達的機內(nèi)測試設備可在雷達正常工作狀態(tài)下完成分系統(tǒng)主要性能參數(shù)的測量,逐漸實現(xiàn)了狀態(tài)監(jiān)測、性能測試和故障診斷等功能的一體化。
1.2 基本內(nèi)容
目前,對于軍用雷達性能指標的分類方式有兩種:一種是將雷達性能指標分為戰(zhàn)術指標和技術指標,另一種則是將雷達的性能指標分為整機指標和分系統(tǒng)性能指標。本書在講述雷達性能參數(shù)測量時是按照第二種方式來劃分雷達的性能指標的。在第2章~第8章分別講述天饋、發(fā)射、接收、信號處理、終端、天控、配電等分系統(tǒng)的性能參數(shù)測量,而在第9章則講述雷達整機性能參數(shù)的測量。在具體討論雷達整機及各分系統(tǒng)的主要技術參數(shù)測量時,主要是以地面對空情報雷達為對象進行分析研究的。
1.2.1 整機性能參數(shù)
雷達整機性能參數(shù)反映的是雷達總體的戰(zhàn)術、技術性能,主要包括工作頻率、發(fā)射功率、整機功耗、整機改善因子、整機雜波可見度、整機噪聲系數(shù)、探測范圍、探測精度、探測分辨力、抗干擾能力、反偵察能力和抗摧毀能力等。
1.2.2 分系統(tǒng)性能參數(shù)
分系統(tǒng)性能參數(shù)反映的是雷達各分系統(tǒng)的具體性能。根據(jù)系統(tǒng)的組成,大體上可將雷達系統(tǒng)劃分為天饋、發(fā)射、接收、信號處理、終端、天控、配電等分系統(tǒng)。各分系統(tǒng)的主要性能參數(shù)測量內(nèi)容見表1-1。
需要說明的是:
(1)對于天饋分系統(tǒng)的性能測試,除表中所列舉的參數(shù)外,通常還包括發(fā)射狀態(tài)下接收端的漏功率、饋線氣密性以及饋線的絕緣電阻等參數(shù)。
。2)對于發(fā)射分系統(tǒng)的性能測試,除表中所列舉的參數(shù)外,通常還有工作頻率穩(wěn)定度。由于現(xiàn)代雷達發(fā)射機的工作頻率穩(wěn)定度主要取決于頻率源的頻率穩(wěn)定度,而現(xiàn)代雷達的頻率源模塊一般位于接收分系統(tǒng),因此其性能測試問題將在接收機性能參數(shù)測量中專門討論。
。3)對于接收機的性能測試,除表中所列舉的參數(shù)外,在雷達研制階段對接收機進行性能評價時,還需要對接收機的保真度、抗干擾能力、恢復時間和工作穩(wěn)定性等指標進行測試。另外,對現(xiàn)代相控陣雷達接收機而言,通常還需要測量接收機的“多通道性能”,其具體測量內(nèi)容包括多路接收機噪聲系數(shù)、多路接收機增益、多路接收機動態(tài)范圍、多路接收機鏡像抑制度、多路接收機幅相一致性、多路接收機幅相穩(wěn)定性、多路接收機隔離度等。