[發明專利]一種頻率跟蹤檢測式無線電高度表模擬器

有效

• 申請號: 201310279508.5
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103713280A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 錢時祥;張延濤;高長全
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線電高度表模擬裝置，具體說是一種頻率跟蹤檢測式無線電高度表模擬器(文中亦簡稱為模擬器)，用于模擬無線電高度表(文中亦簡稱為高度表)發射信號經地面反射到高度表接收到的信號。?

背景技術

目前，無線電高度表均采用傳輸線延遲法測量。所謂傳輸線延遲法，是指將無線電高度表輸出的掃頻信號，經過有限長度的傳輸線，由于信號經過傳輸線從輸入到輸出存在一定的時間延遲，同時由于高度表輸出為掃頻信號，因此在延遲的這段時間內，就造成傳輸線兩端的信號頻率存在一定的頻率差。如果傳輸線的時延特性固定，則在傳輸線的輸入和輸出端存在一個固定的頻率差。根據這個固定頻率差就可以模擬出無線電高度表所測量的高度值，進而判斷高度表是否滿足預定指標要求。此種延時線式高度表模擬器的具體技術方案如圖1所示。高度表輸出的掃頻信號通過接收天線耦合到延時線式高度表模擬器輸入端。延時線式高度表模擬器主要由聲表面波延時線陣列和程控步進衰減器組成。模擬不同高度時，嵌入式控制器控制射頻開關選擇不同的聲表面波延時線。與模擬高度相對應的信號衰減是通過控制程控步進衰減器實現。輸出信號通過發射天線發射到無線電高度表輸入端，從而完成高度模擬。?

采用傳輸線延遲法測量存在以下問題：?

1.現有延時線式高度表模擬器只能模擬預設置的有限長度。?

固定延時線只能模擬一種高度，多種高度的模擬需要多個延時線，當模擬高度較高時，需要很長的延時線。?

2.現有延時線式高度表模擬器信號衰減大，雜波多。?

對于較長高度的模擬，需要很長延時線，這樣微波信號在延時線中傳輸衰減也較大。目前延時線多采用聲表面波傳輸線的形式。聲表面波傳輸線激勵方式產生的信號二次諧波較為豐富，虛假信號給高度模擬帶來困難。?

3.現有延時線式高度表模擬器的模擬精度受溫度影響大。?

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種頻率跟蹤檢測式無線電高度表模擬器，將實時掃頻檢測方法與高精度頻率產生相結合，采用“掃頻檢測+頻率綜合”的方法實現對高度表的快速測量，并且模擬高度連續變化。?

本發明的技術方案是這樣實現的：?

一種頻率跟蹤檢測式無線電高度表模擬器，包括：頻率檢測單元、高度模擬單元、頻率變換單元、衰落模擬單元和嵌入式計算機；?

定向耦合器設置在模擬器通道前端，將高度表輸入的掃頻信號分成主、輔兩路，主路信號進入頻率變換單元，輔路信號進入頻率檢測單元；?

所述頻率變換單元將主路信號先與前級本振通過混頻得到較高頻率的中頻信號，然后再與后級本振進行混頻；?

所述衰落模擬單元包括衰減器，將所述頻率變換單元的輸出信號衰減后輸出，衰減器受來自所述嵌入式計算機的衰落參數輸入控制；?

所述頻率檢測單元將輔路信號與檢測本振通過混頻變為頻率較低的中頻信號，通過對該頻率較低的中頻信號采樣和分析，計算出高度表輸出信號的掃頻速度，檢測本振接收所述嵌入式計算機提供的檢測本振參數；?

所述高度模擬單元包括高度模擬頻率計算器，根據高度表輸出信號的掃頻速度和需要模擬的高度值，計算出高度模擬本振信號的頻率值，并通過本振產生電路產生出該頻率值的高度模擬本振信號，所述需要模擬的高度值來自嵌入式計算機的高度參數輸入。?

可選地，得到實時掃頻速度V后，根據需要模擬的高度值H和當前掃頻速度，通過公式H＝cT_mf_b/(2Δf)計算出差拍信號頻率f_b，其中，?

c為電磁波傳播速度，3×10⁸m/s；?

f_b為差拍信號頻率；?

T_m為信號掃描周期；?

將公式T_m＝Δf/V和公式H＝cT_mf_b/(2Δf)合并得到高度H與差拍信號頻率f_b計算公式f_b＝2HV/c，其中Δf為高度表掃頻信號線性調頻帶寬。?

可選地，在頻率變換單元中，將輸入的高度表的頻率減去差拍頻率即可得到輸出頻率；?

高度表輸入到模擬器的掃頻信號f_s與前級3GHz本振信號進行第一次混頻，通過帶通濾波器選擇中頻信號f_s+3GHz信號，即為第二級混頻的掃頻信號；?