一種用於氣象雷達的綜合測試儀的製作方法
2023-09-27 06:34:10 2
專利名稱:一種用於氣象雷達的綜合測試儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於氣象雷達的綜合測試儀，包括設在機箱內的主控單元，與主控單元連接的電源模塊及顯示單元、雷達信號接收與檢測單元、雷達信號生成與輸出單元以及鍵控單元。該綜合測試儀採用微波分頻鎖相技術，對雷達來波信號測試以及回波模擬，頻率顯示準確，頻率穩定度高，儀器整體設計實現了集成化、數位化、體積小，採用液晶屏幕顯示，讀取直觀，操作方便。
【專利說明】一種用於氣象雷達的綜合測試儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及雷達【技術領域】檢測裝置，尤其涉及一種用於氣象雷達的綜合測試儀。
【背景技術】
[0002]航空機載氣象雷達是機載導航系統一個重要部分，是航空客機上的一種導航設備，具有探測前方降水、湍流和風切變的功能。氣象雷達出現谷中極易造成飛行滑回、返航甚至墜機等事故，因此必須重視其檢測維護。
[0003]早期的氣象雷達測試儀，模式簡單，只有手動和跟蹤兩種模式，回波目標最多兩個，功能偏少，採用機械開關，操作不便，指針顯示，顯示數據不精確，已經不能滿足新式雷達的測試需要。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提出一種用於氣象雷達的綜合測試儀，採用微波分頻鎖相技術，對雷達來波信號測試以及回波模擬，頻率顯示準確，頻率穩定度高，儀器整體設計實現了集成化、數位化、體積小，採用液晶屏幕顯示，讀取直觀，操作方便。
[0005]本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現的。
[0006]一種用於氣象雷達的綜合測試儀，包括設在機箱內的主控單元，與主控單元連接的電源模塊及顯示單元、雷達信號接收與檢測單元、雷達信號生成與輸出單元以及鍵控單
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[0007]可選的，所述主控單元採用嵌入式CPU DM3730作為主控系統。
[0008]可選的，所述顯示單元採用10英寸顯示屏。
[0009]可選的，所述電源單元採用AT標準電源。
[0010]可選的，所述雷達信號接收與檢測單元包括依次連接的大功率衰減器和功分器，功分器分別連接對數檢波器和變頻器，所述對數檢波器連接有運算放大器，所述變頻器連接有FPGA。
[0011]可選的，所述雷達信號生成與輸出單元採用高性能FPGA作為回波信號發生器的處理器，FPGA中設有乘法器和移位寄存器。
[0012]可選的，所述機箱前面板中部分布有顯不屏、按鍵區，左側分布有存儲口和電源開關，右側下方分布有來波包絡輸出口和射頻口。
[0013]可選的，所述機箱背面板依次分布有後面板接口區、調試網口和電源接口。
[0014]該氣象雷達測試儀可以對9.295ghz-9.5ghz最大輸入功率120w的雷達信號進行測試。氣象雷達測試儀可以對雷達來波信號進行載頻、功率、脈衝和包絡等特性測試，可以輸出最多4個目標的模擬回波。
[0015]氣象雷達測試儀具有以下四種工作模式:跟蹤模式(模擬回波輸出PRF(脈衝重複頻率)、射頻頻率與被測雷達一致)、手動模式(模擬回波輸出PRF與被測雷達一致、射頻頻率可以手動設置)、I/Q外調製模式(模擬回波輸出PRF可調，回波延時、脈寬可設置，能在載波上進行I/Q調製)、連續波輸出模式(根據用戶設置的頻率及電平，輸出連續波)。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有下述優點:
[0017]1.可以測試雷達來波信號的功率、頻率、脈寬、PRF、包絡。
[0018]2.可以輸出模擬回波，脈寬、延遲、功率可設置，最多4個目標。延遲時間單位可以在匪和us之間切換，方便測試。
[0019]3.具有四種模式:跟蹤模式、手動模式、I/Q外調製模式、連續波輸出模式。
[0020]4.可以執行儀器自檢、恢復出廠。
[0021]5.可以導出當前設置回波功率、脈寬、延遲參數和來波測量數據到U盤，方便查看記錄。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型結構框圖。
[0023]圖2是本實用新型雷達信號接收與檢測單元框圖。
[0024]圖3是本實用新型外殼面板示意圖。
[0025]圖4是本實用新型外殼背面示意圖。
[0026]圖中:1、存儲口，2、顯示屏，3、按鍵區，4、電源開關，5、來波包絡輸出口，6、射頻口，7、後面板接口區，8、調試網口，9、電源接口。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實用新型實施實例中的附圖，對本實用新型實施實例中的技術方案作進一步說明，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0028]如圖1所示，本實用新型的用於氣象雷達的綜合測試儀，其包括:設在機箱(未圖示)內的主控單元，與主控單元連接的電源模塊及顯示單元、雷達信號接收與檢測單元、雷達信號生成與輸出單元以及鍵控單元；主控單元採用嵌入式CPU DM3730作為主控系統；顯示單元採用10英寸顯示屏，所示電源模塊採用AT標準電源。該應用於氣象雷達的綜合檢測儀不僅結構簡單、操作簡便、維護方便，其採用國內常用的元器件，有效地降低了成本。
[0029]本實用新型在結構設計上，可以選用標準成品機箱，自行設計面板的方式，使得前面板功能設計簡潔，便於操作。
[0030]如圖2所示，雷達信號接收與檢測單元包括依次連接的大功率衰減器、功分器，功分器分別連接對數檢波器和變頻器，對數檢波器連接有運算放大器進行包絡檢波輸出，變頻器連接FPGA，FPGA檢測信號的功率、PRF、脈寬、頻率等信息。
[0031]雷達信號生成與輸出單元採用高性能FPGA作為回波信號發生器的處理器，提供乘法器和移位寄存器，來產生回波信號。
[0032]如圖3所示，本實用新型設備為一個整體或組合為一個整體安裝在一個箱體中，其前面板中部分布有顯示屏2、按鍵區3，左側分布有存儲口 I和電源開關4，右側下方分布有來波包絡輸出口 5和射頻口 6。
[0033]如圖4所示，箱體背面板依次分布有後面板接口區7、調試網口 8和電源接口 9。
[0034]本實用新型的應用於氣象雷達的綜合檢測儀適用於氣象雷達的性能測試，可以實現對雷達收發機的測試，雷達收發機通過測試儀前面板射頻連接接口與主控單元實現電性連接。開始工作時，給收發機、本測試儀供電，設置測試儀模式為跟蹤模式，經過測量組件測量後，將雷達來波的頻率、功率、PRF、脈寬顯示到屏幕上進行顯示，並設置回波輸出到雷達進行測試。
[0035]本實用新型組成原理具體說明如下:
[0036](I)顯示單元，顯示氣象信息、測量信息等來波信號，回波設置信息等信息。⑵鍵控單元，控制按鍵、旋鈕、方向鍵的響應。
[0037](3)主控單元，負責將雷達信息傳遞到顯示，並控制回波信號生成與輸出。
[0038](4)雷達信號接收與檢測單元，採用所述雷達信號接收與檢測單元採用大功率衰減器，功分器和對數檢波器，FPGA來檢測雷達信號，輸出頻率、功率、PRF等信息。如圖4所不O
[0039](5)雷達信號生成與輸出單元，採用高性能FPGA作為回波信號發生器的處理器，提供乘法器和移位寄存器，來產生回波信號。根據設置的目標數，延遲時間，脈寬等信息設置回波並輸出給雷達使用。
[0040](6)電源，給顯示單元、主控單元提供供電。
[0041]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限於此，對於本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬於本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:包括設在機箱內的主控單元，與主控單元連接的電源模塊及顯示單元、雷達信號接收與檢測單元、雷達信號生成與輸出單元以及鍵控單元。2.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述主控單元採用嵌入式CPU DM3730作為主控系統。3.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述顯示單元採用10英寸顯示屏。4.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述電源單元採用AT標準電源。5.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述雷達信號接收與檢測單元包括依次連接的大功率衰減器和功分器，功分器分別連接對數檢波器和變頻器，所述對數檢波器連接有運算放大器，所述變頻器連接有FPGA。6.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述雷達信號生成與輸出單元採用高性能FPGA作為回波信號發生器的處理器，FPGA中設有乘法器和移位寄存器。7.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述機箱前面板中部分布有顯示屏、按鍵區，左側分布有存儲口和電源開關，右側下方分布有來波包絡輸出口和射頻口。8.如權利要求1所述的用於氣象雷達的綜合測試儀，其特徵在於:所述機箱背面板依次分布有後面板接口區、調試網口和電源接口。
【文檔編號】G01S7-40GK204302487SQ201420774539
【發明者】郝林偉, 楊輝, 王曉永 [申請人]西安航空電子科技有限公司