[發明專利]一種數字陣列模塊發射通道相位一致性測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201310547378.9
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103592637A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 丁志釗;吳家亮;張龍;蔣玉峰
• 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: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種數字陣列模塊發射通道相位一致性測試方法，以及一種數字陣列模塊發射通道相位一致性測試裝置。

背景技術

數字陣列雷達是一種收發均采用數字波束形成技術的全數字化相控陣雷達。較之傳統相控陣雷達，數字陣列雷達具有其無法比擬的優點，如動態范圍大、容易實現多波束、低損耗、低副瓣、低角測高精度高、可制造性強、系統任務可靠性高等。因此，數字陣列雷達的應用前景非常廣闊。數字陣列模塊是數字陣列雷達最重要和數量最多的基本單元，

數字陣列模塊是一個微波數字混合的多通道雷達發射/接收模塊，整體呈現光纖化、數字化和集成化的鮮明特點，在功能上相當于傳統相控陣雷達的模擬T/R組件、移相器、陣面前端、頻率源分機、接收分機以及一部分數字信號處理分機的綜合。由于采用了基于DDS的波形產生技術和精確幅相控制技術、基于DDC的多通道數字化接收技術、集成化一體化收發通道設計技術和高速大容量數據傳輸技術等大量新技術和新工藝，無論從技術體制的角度，還是從實現方式的角度來看，數字陣列模塊都是T/R組件領域的一次跨越和革命。

與模擬T/R組件相比，數字陣列模塊在發射通道的輸出信號類型、發射通道輸入信號類型、狀態控制實現方式、移相實現方式以及T/R通道數目等多個方面都有較大的不同。

發射通道相位一致性是數字陣列模塊測試的重要指標，它是進行發射波束合成的重要參考和依據。那么，具體到與發射通道相位一致性測試來說，數字陣列模塊與模擬T/R組件相關的不同主要體現在：

1）數字陣列模塊發射通道沒有模擬射頻輸入信號，只是通過光纖傳輸波形數據和命令

2）數字陣列模塊發射通道不再利用移相器進行移相，而是在基帶信號產生階段進行數字移相，移相精度更高，對測試儀器的要求也就更高。

3）數字陣列模塊自身也沒有同步信號輸入/輸出

數字陣列模塊是一個全新的事物，其相關的測試方法都在研究摸索過程中。而對于模擬T/R組件發射通道相位一致性測試是利用脈沖矢量網絡分析儀在傳輸模式下直接進行測試的方法。具體來講，脈沖矢量網絡分析儀為被測模擬T/R組件提供脈沖調制模式的激勵信號，而輸出的多通道發射信號經開關網絡的切換后分別輸入至脈沖矢量網絡分析儀接收機通道。在傳輸測試模式下測試每一路發射信號與激勵信號相比的相頻特性，然后將其中一條相頻曲線作為參考曲線，其它測試曲線與之進行相差運算即為模擬T/R組件發射通道間相位一致性測試指標。需要說明的是，在測試過程中，由于激勵信號和發射信號均為脈沖調制信號，那么必然涉及到同步的問題，但因為激勵信號是脈沖矢量網絡分析儀自身產生的，因此利用內同步的方式即可實現，而且不需要復雜的儀器狀態設置。

與傳統模擬T/R組件不同，數字陣列模塊發射通道由于沒有輸入模擬射頻激勵信號，那么就無法利用脈沖矢量網絡分析儀的傳輸模式進行測試。另外，數字陣列模塊的發射通道輸出信號為脈內復雜調制信號，那么在測試過程中就必須保證發射信號和脈沖矢量網絡分析儀建立同步關系，但是因為數字陣列模塊不需要脈沖矢量網絡分析儀輸入激勵信號，那么模擬T/R組件測試過程中所采用的內同步模式就無法采用。綜上所述，模擬T/R采用的直接利用脈沖矢量分析儀傳輸模式實現發射通道相位一致性的測試方法不再適用于數字T/R組件。

發明內容

本發明的任務在于提供一種數字陣列模塊發射通道相位一致性測試方法，以及一種數字陣列模塊發射通道相位一致性測試裝置。

其技術解決方案是：

一種數字陣列模塊發射通道相位一致性測試方法，包括如下步驟：

a建立一個狀態控制模塊，狀態控制模塊包括FPGA、光模塊與DAC芯片；FPGA一是通過光模塊連接數字陣列模塊，而數字陣列模塊再通過開關網絡連接脈沖矢量網絡分析儀，二是通過DAC連接脈沖矢量網絡分析儀外部同步脈沖輸入端口；

b在時鐘信號的上升沿，狀態控制模塊通過光模塊對數字陣列模塊的工作狀態進行控制，同時傳輸同步信號數據給狀態控制模塊中的DAC芯片，使狀態控制模塊輸出一路與數字陣列模塊工作狀態同步的脈沖信號，將狀態控制模塊輸出的脈沖信號作為脈沖矢量網絡分析儀的脈沖同步輸入信號，在數字陣列模塊和脈沖矢量網絡網絡分析儀之間建立起同步關系；