1.概述

雷達(dá)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)主要由五部分構(gòu)成：發(fā)射機(jī)，接收機(jī)，發(fā)射天線，接收天線，顯示裝置。其中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)是最為重要的組成部分。

為了研究雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，有必要模擬雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生并對(duì)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行分析。從信號(hào)形式上區(qū)分，雷達(dá)信號(hào)主要有連續(xù)波雷達(dá)和脈沖雷達(dá)等形式，而目前絕大多數(shù)雷達(dá)都采用脈沖信號(hào)的形式。

為此R&S 公司推出了一系列可以模擬脈沖雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生和分析脈沖雷達(dá)信號(hào)的測(cè)試與測(cè)量?jī)x器。

圖1： 脈沖調(diào)制信號(hào)

2． 雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生

R&S SMF100A 微波信號(hào)源可以產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)和任意脈沖序列，可以模擬雷達(dá)信號(hào)的生成。

2.1 R&S SMF100A 的主要性能及特點(diǎn)：

2.1.1 R&S SMF100A 主要性能指標(biāo)

頻率范圍100kHz ～ 22 /43.5GHz
SSB 相噪- 115 dBc (10 GHz; @ 10 kHz; 1 Hz BW)
輸出功率+ 27 dBm @ 10 GHz
諧波- 55 dBc @ 10 dBm
非諧波- 62 dBc (3 GHz < f ≤ 10 GHz)
脈沖調(diào)制>80 dB 開(kāi)關(guān)比; 20 ns 脈寬
設(shè)置時(shí)間短電平設(shè)置時(shí)間< 3 ms ，頻率設(shè)置時(shí)間<4 ms
寬帶噪聲< - 148 dBc @ 10 GHz
調(diào)制方式AM/LOG AM/FM/PhiM/脈沖/ASK/FSK/PSK

2.1.2 R&S SMF100A 的主要技術(shù)特點(diǎn)

1）直接產(chǎn)生線性調(diào)頻雷達(dá)信號(hào)，
2）輸出信號(hào)相位可調(diào)，調(diào)節(jié)步進(jìn)0.1 度；
3）輸出信號(hào)頻率改變時(shí)，可保持相位連續(xù)；
4）可以產(chǎn)生單脈沖，雙脈沖
5）直接產(chǎn)生任意脈沖序列雷達(dá)信號(hào)
6) 可以連接R&S NRP-Z81 寬帶功率探頭進(jìn)行功率分析

2.2 R&S SMF100A 產(chǎn)生脈沖雷達(dá)信號(hào)及測(cè)試方案

2.2.1 R&S SMF100A 產(chǎn)生雙脈沖和脈沖序列

R&S SMF100A 是目前唯一可以產(chǎn)生雙脈沖以及可編輯任意脈沖序列的模擬微波信號(hào)源。每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間和脈沖關(guān)斷期都可以自行設(shè)定；任意脈沖序列的開(kāi)關(guān)時(shí)間可以設(shè)置的范圍從5ns 到5ms。

圖2： R&S SMF100A 產(chǎn)生雙脈沖和任意脈沖序列信號(hào)

2.2.2 R&S SMF100A 產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)

R&S SMF100A 可以直接產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)，最大帶寬達(dá)到80MHz。只要配備了SMFB20選件或SMF－B22 選件，以及脈沖調(diào)制器SMF-K3 和脈沖發(fā)生器SMF－K23，就可以產(chǎn)生Chirp Modulation 線性調(diào)頻信號(hào)了。該線性調(diào)頻信號(hào)的最小脈沖寬度100ns，最小脈沖周期200ns。

圖3：R&S SMF100A 產(chǎn)生80MHz 帶寬線性調(diào)頻信號(hào)

2.2.3 用R&S SMF100A 進(jìn)行雷達(dá)接收機(jī)測(cè)試方案

圖4： 用R&S SMF100A 進(jìn)行脈沖雷達(dá)接收機(jī)測(cè)試方案

3. 雷達(dá)信號(hào)的分析

雷達(dá)信號(hào)的分析非常重要，這里提供幾種手段進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)的分析，第一種，用頻譜分析儀進(jìn)行脈沖雷達(dá)信號(hào)分析；第二種，用功率計(jì)進(jìn)行脈沖雷達(dá)信號(hào)分析；第三種，用信號(hào)源直接進(jìn)行雷達(dá)脈沖信號(hào)分析。

3.1 用頻譜分析儀進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)分析及系統(tǒng)測(cè)試

頻譜分析儀可以進(jìn)行一般的頻域測(cè)試，包括功率，頻率，頻譜的相關(guān)測(cè)試；同樣，頻譜儀也可以在零掃寬（zero span）模式進(jìn)行時(shí)域包絡(luò)分析。此外，用頻譜分析儀的擴(kuò)展功能，如R&S FS-K7 AM/FM/PM 選件，還可以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相信號(hào)的解調(diào)，同時(shí)，還可以進(jìn)行瞬時(shí)幅度，瞬時(shí)頻率，瞬時(shí)相位的分析，以及調(diào)制質(zhì)量，THD,SINAD 等參數(shù)的測(cè)試。R&S FSV 系列頻譜分析儀加R&S FS-K7 選件可以完成以上各項(xiàng)測(cè)試；此外，配合FS-K30,FS-K40 選件還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)噪聲系數(shù)和相位噪聲測(cè)試。

3.1.1 R&S FSV 頻譜分析儀的性能指標(biāo)及技術(shù)特點(diǎn)

頻率范圍9kHz (選件至20 Hz) - 3.6 /7/13.6/30/ 40 GHz,
最大分析帶寬40MHz
直觀圖形界面，觸摸屏操作
測(cè)試不確定度<0.39dB (7GHz)
測(cè)試速度極快（比同類(lèi)儀表快5 倍）
TOI > 13 dBm, typ. 17 dBm (f < 3 GHz)
> 15 dBm, typ. 19 dBm (3 GHz < f < 7 GHz)
DANL typ. – 159 dBm (f < 7GHz)
Phase Noise typ. -110 dBc/Hz @ 10 kHz offset （CF=500MHz）
typ. -115 dBc @ 100 kHz
typ. -150 dBc @ 10 MHz