一種航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置的製作方法
2023-09-14 22:55:55 4
專利名稱：一種航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子測量技術領域，特別涉及一種航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置。
背景技術：
GB6364-86制定了航空無線電導航臺站電磁環境管理和作為航空導航設施與航空無線電導航臺站電磁兼容的準則，規定了航空無線電導航臺站的收發頻率參數、導航臺電磁信號覆蓋區的最低場強信號值及其對工科醫設備幹擾的防護率等技術指標，關於如何來實現航空無線電導航臺站電磁環境的測試卻沒有明確的規定，這給測量的準確性和統一性帶來了困難。目前，國內很多檢測機構根據國家標準的要求以及自己的檢測條件，給出了基於自身條件的測量方法，這些測量方法主要存在以下缺陷(1)設備和方法簡陋分散、規範性差；(2)人工操作多、人為影響因素大；(3)測量項目多、勞動強度大；(4)測量時間長、 測量效率低。
發明內容本實用新型的目的是為了彌補現有技術的缺陷，提供一種規範性強、勞動強度低、測量效率高的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置。本實用新型是通過如下技術方案實現的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置包括第一天線、第二天線、第N天線、天線開關、濾波器、頻譜分析儀、計算機、天線開關的第一輸入埠、天線開關的第二輸入埠、天線開關的第N輸入埠、天線開關的輸出埠、濾波器輸入埠、濾波器輸出埠、頻譜分析儀信號輸入埠、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠和計算機的GPIB數據通信埠 ；由第一天線、第二天線、第N天線多幅天線構成天線組，第一天線與天線開關的第一輸入埠相連，第二天線與天線開關的第二輸入埠相連，第N天線與天線開關的第N輸入埠相連，天線開關的第一輸入埠、天線開關的第二輸入埠、天線開關的第N輸入埠分別與天線開關相連，天線開關、天線開關的輸出埠、濾波器輸入埠、濾波器、濾波器輸出埠、頻譜分析儀信號輸入埠、頻譜分析儀、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠、計算機的GPIB數據通信埠、計算機順次相連。所述的第一天線、第二天線、第N天線滿足GB3907-83，第一天線、第二天線、第N天線為單極陣子天線、雙偶極子天線、雙錐天線、對數周期天線、圓錐喇叭天線或雙脊喇叭天線。所述的天線開關的開關切換響應時間小於O. ls，通道間隔離度大於50dB，插入損耗大於10dB。所述的頻譜分析儀內置前置放大器，頻率最小覆蓋範圍100 kHz - 3 GHz，顯示平均噪聲電平小於_150dBm/Hz，快速ACP測量時間小於30ms，動態範圍大於80dB ;頻譜分析儀上配備GPIB數據通信埠，並可通過GPIB總線與其他設備進行通信。所述的計算機為符合GB/T6833-1987的筆記本或臺式機，計算機上配備GPIB數據通信埠，並通過GPIB總線與其他設備進行通信。所述的測試裝置各輸出埠與輸入埠間依次採用低損耗電纜連接，頻譜分析儀GPIB數據通信埠和計算機GPIB數據通信埠間採用GPIB總線連接。所述的第一天線、第二天線、第N天線的旋轉角度為0° 360°，天線架高離地距離大於3m，天線間距大於3m，天線的極化方式為垂直極化或水平極化。本實用新型減少了測試過程中的不確定性和不同測試單位間測試結果的差異性，保證了測量的準確性和統一性，實現了自動化測量，降低了勞動強度，極大地提高了測量效率。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。圖I是航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置的結構框圖； 圖2是航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試程序的流程圖。圖I中，第一天線I、第二天線2、第N天線3、天線開關4、濾波器5、頻譜分析儀6、計算機7、天線開關的第一輸入埠 8、天線開關的第二輸入埠 9、天線開關的第N輸入埠 10、天線開關的輸出埠 11、濾波器輸入埠 12、濾波器輸出埠 13、頻譜分析儀信號輸入埠 14、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠 15和計算機的GPIB數據通信埠 16 ；圖2中，初始化U1、測試方案選擇U2、基本參數選擇U3、執行測量U4、數據處理與輸出U5、測試方案調整U6、天線極化方式與方向調整U7、重複原方案測量U8、測量結束U9。
具體實施方式
如圖I所示，航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置包括第一天線I、第二天線2、第N天線3、天線開關4、濾波器5、頻譜分析儀6、計算機7、天線開關的第一輸入埠 8、天線開關的第二輸入埠 9、天線開關的第N輸入埠 10、天線開關的輸出埠 11、濾波器輸入埠 12、濾波器輸出埠 13、頻譜分析儀信號輸入埠 14、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠 15和計算機的GPIB數據通信埠 16 ；由第一天線I、第二天線2、第N天線3多幅天線構成天線組，第一天線I與天線開關的第一輸入埠 8相連，第二天線2與天線開關的第二輸入埠 9相連，第N天線3與天線開關的第N輸入埠 10相連，天線開關的第一輸入埠 8、天線開關的第二輸入埠 9、天線開關的第N輸入埠 10分別與天線開關4相連，天線開關4、天線開關的輸出埠 11、濾波器輸入埠 12、濾波器5、濾波器輸出埠13、頻譜分析儀信號輸入埠 14、頻譜分析儀6、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠 15、計算機的GPIB數據通信埠 16、計算機7順次相連。所述的第一天線I、第二天線2、第N天線3滿足GB3907-83，第一天線I、第二天線
2、第N天線3為單極陣子天線、雙偶極子天線、雙錐天線、對數周期天線、圓錐喇叭天線或雙脊喇叭天線。所述的天線開關4的開關切換響應時間小於O. ls，通道間隔離度大於50dB，插入損耗大於10dB。所述的頻譜分析儀6內置前置放大器，頻率最小覆蓋範圍100 kHz - 3GHz，顯示平均噪聲電平小於-150dBm/Hz，快速ACP測量時間小於30ms，動態範圍大於80dB ；頻譜分析儀上配備GPIB數據通信埠，並可通過GPIB總線與其他設備進行通信。所述的計算機7為符合GB/T6833-1987的筆記本或臺式機，計算機上配備GPIB數據通信埠，並通過GPIB總線與其他設備進行通信。所述的測試裝置各輸出埠與輸入埠間依次採用低損耗電纜連接，頻譜分析儀GPIB數據通信埠 15和計算機GPIB數據通信埠 16間採用GPIB總線連接。所述第一天線I、第二天線2、第N天線3的旋轉角度為0° 360°，天線架高離地距離大於3m，天線間距大於3m，天線的極化方式為垂直極化或水平極化。第一天線I、第二天線2、第N天線3接收到的空間電磁波信號通過低損耗電纜分別傳輸至天線開關的第一輸入埠 8、第二輸入埠 9和第N輸入埠 10，經過天線開關4的單路選通後，其中的一路電磁波信號經由天線開關的輸出埠 11輸出，由低損耗電纜傳輸至濾波器輸入埠 12,濾波器5對輸入的電磁波信號進行濾波,然後將濾波後的有效電磁波信號從濾波器輸出埠 13輸出，輸出信號經由低損耗電纜傳輸至頻譜分析儀信號輸入埠 14，頻譜分析儀6捕捉到該信號後即在顯示屏上進行實時顯示，同時該電磁波信號由頻譜分析儀6經過模數轉換處理後由GPIB數據通信埠 16輸出，經由GPIB總線傳輸至計算機的GPIB數據通信埠 16，計算機7接收到相關數據後進行處理和輸出。如圖2所示，在計算機上啟動測試程序，「初始化U1」執行測試程序初始化及GPIB接口初始化，隨後程序進入「測試方案選擇U2」，測試方案包括無方向信標臺NDB方案、儀表著陸系統ILS方案、指點信標臺MK方案、全向無線電信標臺VOR方案、測距臺DME方案、一次雷達和二次雷達ATCRBS方案，完成測試方案選擇後程序進入「基本參數選擇U3」，設置頻·譜分析儀的解析度帶寬BW和視頻帶寬VBW、天線因子I系統的衰減值Z，完成上述選擇和設置後程序開始「執行測量U4」，並進行實時「數據處理和輸出U5」，在完成初始方案的單次測試後，程序進入「測試方案調整U6」判別，若對測試方案進行調整則程序跳轉至步驟「測試方案選擇U2」順次執行新方案相關測試，若不對測試方案進行調整則程序進入「天線極化方式與方向調整U7」判別，此時若對天線極化方式與方向進行調整，則程序跳轉至步驟「執行測量U4」順次執行後續測試，若不對天線極化方式與方向進行調整，則程序進入「重複原方案測量U8」判別，此時若重複原方案測量則程序跳轉至步驟「執行測量U4」順次執行後續測試，若不重複原方案測量則程序進入「測量結束U9」，結束測試。本實用新型首先明確了測量儀器、測試方法和數據處理方法，保證了測量的準確性和一致性；其次，提供了簡單、快捷的人機互動界面，使得用戶可以設置和選擇測試方案及其基本參數、並實時顯示和輸出測量結果；再次，實現了航空無線電導航臺站電磁環境的自動化測量，減少了測試過程中的不確定性和不同測試單位間測試結果的差異性，也解決了測量速度、測量精度與測試可重複性之間的矛盾。
權利要求1.一種航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是包括第一天線(I)、第二天線(2)、第N天線(3)、天線開關(4)、濾波器(5)、頻譜分析儀(6)、計算機(7)、天線開關的第一輸入埠(8)、天線開關的第二輸入埠(9)、天線開關的第N輸入埠(10)、天線開關的輸出埠(11)、濾波器輸入埠(12)、濾波器輸出埠(13)、頻譜分析儀信號輸入埠( 14)、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠( 15)和計算機的GPIB數據通信埠( 16);由第一天線(I)、第二天線(2)、第N天線(3)多幅天線構成天線組，第一天線(I)與天線開關的第一輸入埠(8)相連，第二天線(2)與天線開關的第二輸入埠(9)相連，第N天線(3)與天線開關的第N輸入埠( 10)相連，天線開關的第一輸入埠(8)、天線開關的第二輸入埠(9)、天線開關的第N輸入埠(10)分別與天線開關(4)相連，天線開關(4)、天線開關的輸出埠(11)、濾波器輸入埠(12)、濾波器(5)、濾波器輸出埠(13)、頻譜分析儀信號輸入埠( 14)、頻譜分析儀(6)、頻譜分析儀的GPIB數據通信埠( 15)、計算機的GPIB數據通信埠(16)、計算機(7)順次相連。
2.根據權利要求I所述的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是所述的第一天線(I)、第二天線(2)、第N天線(3)滿足GB3907-83，第一天線(I)、第二天線(2)、第N天線(3)為單極陣子天線、雙偶極子天線、雙錐天線、對數周期天線、圓錐喇叭天線或雙脊喇πΛ天線。
3.根據權利要求I所述的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是所述的天線開關(4)的開關切換響應時間小於O. ls，通道間隔離度大於50dB，插入損耗大於 IOdB0
4.根據權利要求I所述的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是所述的頻譜分析儀(6)內置前置放大器，頻率最小覆蓋範圍100 kHz - 3 GHz，顯示平均噪聲電平小於_150dBm/Hz，快速ACP測量時間小於30ms，動態範圍大於80dB ;頻譜分析儀上配備GPIB數據通信埠，並可通過GPIB總線與其他設備進行通信。
5.根據權利要求I所述的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是所述的計算機(7)為符合GB/T6833-1987的筆記本或臺式機，計算機上配備GPIB數據通信埠，並通過GPIB總線與其他設備進行通信。
6.根據權利要求I所述的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是所述的測試裝置各輸出埠與輸入埠間依次採用低損耗電纜連接，頻譜分析儀GPIB數據通信埠(15)和計算機GPIB數據通信埠(16)間採用GPIB總線連接。
7.根據權利要求I所述的航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置，其特徵是所述的第一天線(I)、第二天線(2)、第N天線(3)的旋轉角度為0° 360°，天線架高離地距離大於3m，天線間距大於3m，天線的極化方式為垂直極化或水平極化。
專利摘要本實用新型公開了一種航空無線電導航臺站電磁環境自動化測試裝置。由第一天線、第二天線、第N天線多幅天線構成天線組，並分別與天線開關的第一輸入埠、第二輸入埠、第N輸入埠相連，天線開關的第一輸入埠、第二輸入埠、第N輸入埠分別與天線開關相連，天線開關、天線開關輸出埠、濾波器輸入埠、濾波器、濾波器輸出埠、頻譜分析儀信號輸入埠、頻譜分析儀、頻譜分析儀GPIB數據通信埠、計算機GPIB數據通信埠、計算機順次相連。本實用新型減少了測試過程中的不確定性和不同測試單位間測試結果的差異性，保證了測量的準確性和統一性，實現了自動化測量，降低了勞動強度，極大地提高了測量效率。
文檔編號G01R29/08GK202794347SQ20122027720
公開日2013年3月13日 申請日期2012年6月13日 優先權日2012年6月13日
發明者陳習權, 孫杰, 朱中文, 顧夏珍, 韓海林, 陳婧 申請人:浙江省計量科學研究院