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性能制胜,雷达系统性能测量之高级的脉冲稳定度测量


  来源: 罗德与施瓦茨 时间:2020-05-26 编辑:清风
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确保现代雷达系统的更高性能


伴随着精密雷达和通信系统的出现,相位噪声成为这些系统设计和验证阶段要解决的最重要因素。这是因为相位稳定度在以下方面成为关键参数:定义雷达目标捕获性能,通信系统中的频谱完整性以及有源电子扫描阵列天线(AESA)精确波束控制能力。


设计和研发最新一代的多功能雷达,应对日益增加的复杂任务,以及拥挤并且争夺激烈的电子环境下的物理指标需求,适应电子战能力的快速发展,相位噪声同样重要。


现代雷达设计的测量挑战


最新的雷达架构带来了一系列关键设计挑战,例如频率、波形和模式灵活性。雷达发射脉冲的幅相稳定度对评估雷达的灵敏度至关重要,对探测侦察无人机等小型慢速移动目标也同样重要。功放(PA)尤其会降低相位稳定度,这些因素都会促使工程师寻找新的精确测量工具。


基于可以产生类似实际雷达系统的脉冲序列的能力,FSWP可以提供激励信号给功放或其它被测设备,并且同步分析功放输出信号。


在过去,这些脉冲幅相稳定度的高灵敏度测量需要多台仪表搭建复杂系统才能实现。Rohde&Schwarz 公司推出了FSWP相噪分析仪的一个新选件,使这些测试变得简单易用。FSWP-K6P选件充分利用了FSWP无与伦比的超低相噪设计,使得这一台仪器,就能解决研发工程师的高灵敏度测试问题。基于产生与原始雷达系统一样的脉冲序列的能力,FSWP的输出可以直接馈入功放或其它被测件,并同时分析功放的响应。


FSWP相位噪声分析仪和VCO测试仪



无与伦比的相噪测试灵敏度


FSWP内置超低相噪振荡器,并且对内部元件进行了相噪测试方面的优化。这为相位稳定度测量提供了超大动态范围。由于FSWP内部本振和提供给DUT的脉冲信号相关,相噪可抑制达50dB,仅测量被测件本身的相位稳定度。这种附加噪声测试灵敏度可以优于-80dB。更加灵活的是FSWP允许用户使用外部信号源作为本振进行测试。



复杂脉冲和脉冲序列可实现模拟真实场景的雷达性能测量


先进的雷达应用会产生复杂脉冲或复杂脉冲序列,因此,需要同样的突发信号,来准确测试在真实工作模式下的雷达组件。  R&S FSWP可基于来自雷达系统的初始脉冲描述字(PDW)信息生成脉冲序列和脉冲突发,如实际应用中,脉冲突发高电平期间元器件发热对系统幅相稳定度产生影响,这都能在明确定义且可复制的环境中被精确分析。


突发信号由10个脉冲组成,然后是一个暂停。



全面的测量灵活性可实现所有测试需求


FSWP-K6P选件还允许用户选择测量模式,是使用宽带频谱分析仪测量,还是使用高灵敏度相噪测试仪测量。借助后者,用户可以直接测量脉冲信号,或者采用附加相噪测试模式,使用内部产生的脉冲来激励被测件。可以计算显示单个脉冲内每个采样点与平均值的偏差, 作为每个单脉冲的幅相稳定度。R&S FSWP可以计算整个脉冲突发的平均值,或者计算脉冲之间的差值,从而获得脉冲间的幅相稳定度。这两种平均技术都会产生更平滑,可读性更高的迹线。


每个脉冲平均值的相位偏差记录的脉冲(左)脉间相位稳定性(黄色)、振幅稳定性(绿色)和两个(蓝色)平均所有脉冲(右)



罗德与施瓦茨提供

基于互相关技术和超低相噪内部参考源,可以实现超高灵敏度的相噪测量。

在1 GHz载波频率10 kHz频偏,典型值为–172 dBc(1 Hz)

幅度噪声和相位噪声并行测试

内部源用于测量附加相噪,包括附加脉冲相噪

极宽的动态范围,本底噪声–156 dBm,TOI典型值高达 25 dBm。


关键词:雷达系统 测量 罗德与施瓦茨    浏览量:912

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