1.背景介紹
雷達的微波射頻系統(tǒng)主要包括混頻器，濾波器，放大器，天線等部分。其中放大器、混頻器、 T/R 組件為脈沖器件測試的主要對象。這些關(guān)鍵部件會對雷達的脈沖調(diào)制信號" title="調(diào)制信號">調(diào)制信號造成影響，典 型的信號惡化包含：信號過沖，定降，振鈴及脈沖的寄生調(diào)制（UMOP）等。這些現(xiàn)象都會 對整個雷達系統(tǒng)的性能帶來很大影響。如使脈沖多普勒雷達的對消處理能力下降，目標運動 速度檢測的分辨率下降，相控振雷達合成波束變形等。對雷達系統(tǒng)中關(guān)鍵的射頻微波器件， 需要完整精確地測試其脈沖狀態(tài)下的傳輸/反射及其它性能指標。
基于這些測試要求，我們在Open Lab 開發(fā)并建立可提供完整的脈沖調(diào)制狀態(tài)下器件參數(shù)測 試系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于Agilent PNA 系列網(wǎng)絡(luò)分析儀實現(xiàn)，可滿足雷達系統(tǒng)和關(guān)鍵部件研發(fā)和 生產(chǎn)測試的技術(shù)要求。
2. Agilent 脈沖器件S 參數(shù)測試
PNA 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀" title="網(wǎng)絡(luò)儀">網(wǎng)絡(luò)儀測試系統(tǒng)" title="測試系統(tǒng)">測試系統(tǒng)基于Agilent PNA 高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀實現(xiàn)。脈沖測試系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò) 分析儀、脈沖調(diào)制器、脈沖發(fā)生器、測試軟件等組成。網(wǎng)絡(luò)分析儀完成掃頻激勵信號合成和 被測件響應(yīng)信號的分析。脈沖調(diào)制器完成對掃頻連續(xù)波信號的脈沖調(diào)制及放大處理。而脈沖 發(fā)生器負責輸出脈沖調(diào)制信號，網(wǎng)絡(luò)分析儀觸發(fā)控制信號，被測件同步控制等信號。
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圖1 Agilent 脈沖S 參數(shù)測試系統(tǒng)
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PNA 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀系統(tǒng)采用靈活的組合配置方式。 針對不同類型的器件測試要求，可以在測試激勵功率，被測件控制信號等方面進行擴展。
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根據(jù)測試狀態(tài)和被測件性能要求，PNA 脈沖網(wǎng)絡(luò) 儀可以采用兩種不同的方法來完成對脈沖器件的 測試。這兩種方法分別是寬帶模式和窄帶模式。 寬帶模式是指網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機帶寬大于脈沖調(diào) 制信號的帶寬，能夠?qū)y試的脈沖調(diào)制信號充分 響應(yīng)，接收機在觸發(fā)控制條件下完成測試。寬帶 測試模式主要適合于較寬脈沖寬度" title="脈沖寬度">脈沖寬度的測試要求， 測試的動態(tài)范圍與脈沖調(diào)制信號的占空比無關(guān)。 窄帶模式是指接收機帶寬小于脈沖調(diào)制信號的脈沖重復(fù)頻率，通過接收機的濾波，脈沖調(diào)制 信號被轉(zhuǎn)換為連續(xù)波信號，測試時不需要觸發(fā)的控制。窄帶模式適合于窄脈沖寬度狀態(tài)的測 試，測試動態(tài)范圍不受脈沖寬帶的限制。Agilent PNA 網(wǎng)絡(luò)儀采用專利的數(shù)字濾波處理技 術(shù)，能完成針對不同脈沖重復(fù)頻率信號的濾波處理。Agilent PNA 網(wǎng)絡(luò)儀的高靈敏度接收 機也確保了窄帶測試模式下系統(tǒng)的動態(tài)范圍和測試精度。
PNA 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀的主要技術(shù)特點是測試精度高。圖4 為PNA 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀分別采用窄帶方法完成20ns 脈寬和寬帶法測試10us 脈寬的精度說明。
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3. 脈沖器件雷達系統(tǒng)參數(shù)測試
電路的系統(tǒng)級性能指標測試是指將被測件置于真實工作狀態(tài)下時評估其性能。對T/R 組件 進行雷達系統(tǒng)級性能測試，根據(jù)雷達的工作體制輸入脈沖壓縮雷達信號，如線性調(diào)頻信號。 然后對T/R 組件輸出信號的功率，頻率，信噪比，調(diào)頻頻偏，調(diào)頻失真，脈沖參數(shù)進行全 面測試。這是對T/R 組件工作性能最系統(tǒng)和最全面的分析測試。
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4．集成的自動測試系統(tǒng)
器件的測試流程在測試程序的控制下自動完成。自動測試程序直接運行于PNA 網(wǎng)絡(luò)儀上， 不需要專門的測試計算機。這樣可大大提高測試效率，并方便測試人員操作?；谶@套自動 測試系統(tǒng)，被測件的典型測試流程如下：
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5. Agilent 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀自動測試系統(tǒng)" title="自動測試系統(tǒng)">自動測試系統(tǒng)特點
Agilent 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀測試系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點：
1)．測試器件的種類完整
Agilent 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀測試系統(tǒng)提供對微波射頻前端關(guān)鍵部件的完整測試能力。典型測試的對 象包含：天線，放大器，T/R 組件，混頻器，接收機發(fā)射機的測試。測試的參數(shù)主要包含 傳輸反射特性的幅度和相位指標。
2)．支持不同脈沖寬度測試要求
基于Agilent PNA 網(wǎng)絡(luò)儀的脈沖系統(tǒng)可采用寬帶和窄帶兩種方法完成被測件參數(shù)測試。寬 帶法適合于脈沖寬度為微秒級的測試要求。而PNA 網(wǎng)絡(luò)儀可利用專利的數(shù)字濾波處理技術(shù)。 可滿足脈沖寬度為20ns 的測試要求。
3)．測試精度高
PNA 網(wǎng)絡(luò)儀采用基于基波混頻處理的接收機。接收機靈敏度可達到-130dBm。這是網(wǎng)絡(luò)分 析儀測試精度的基本保證。PNA 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀在脈沖寬度為20ns 的脈沖測試條件下，相位 參數(shù)測試的軌跡噪聲可小于0.015 度。這對于T/R 組件等被測件的的精確測試是非常重要 的。另外在窄脈沖寬度的測試要求下。PNA 網(wǎng)絡(luò)儀采用窄帶接收機處理方法?？上龑拵?處理接收機帶寬引起測試精度惡化問題。
4)．測試速度快
PNA 網(wǎng)絡(luò)儀的高性能接收機可保證精度要求前提下儀表的測試速度，PNA 網(wǎng)絡(luò)儀支持COM 的程控方式。這可大大降低自動測試系統(tǒng)指令執(zhí)行的時間，提高自動測試系統(tǒng)的測試效率。 另外PNA 網(wǎng)絡(luò)儀本身采用Window 操作系統(tǒng)，測試軟件可直接運行在儀表內(nèi)部?？晒?jié)省測 試數(shù)據(jù)傳輸所化的時間。
5)．集成的自動測試系統(tǒng)，使用方便
針對脈沖器件的測試，Agilent 提供脈沖器件自動測試系統(tǒng)。完成測試參數(shù)的設(shè)定和測試結(jié) 果統(tǒng)計。該自動測試系統(tǒng)采用開放的系統(tǒng)配置，系統(tǒng)的激勵功率等指標可根據(jù)被測件要求通 過外置設(shè)備進行擴展。Agilent 還可為用戶提供測試系統(tǒng)的低層驅(qū)動函數(shù)，便于用戶開發(fā)自 己的測試系統(tǒng)。
6)．測試能力擴展性強
Agilent 可提供微波矢量信號源，寬帶矢量信號分析儀，寬帶峰值功率計等測試儀表。利用 這些儀表可以使用復(fù)雜的雷達調(diào)制信號來測試被測件對信號的處理過程。例如：T/R 組件的 相位控制穩(wěn)定過程，調(diào)制質(zhì)量惡化，脈沖參數(shù)變化等。利用這些參數(shù)可以更全面地評估器件 對整個雷達系統(tǒng)性能的影響。
6. Agilent 脈沖網(wǎng)絡(luò)儀自動測試系統(tǒng)配置
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7.結(jié)論
Agilent 可提供系統(tǒng)的脈沖網(wǎng)絡(luò)儀測試系統(tǒng)。滿足雷達關(guān)鍵部件的測試要求。系統(tǒng)具備測試 精度高，測試速度快，使用方便等特點。