相控陣雷達天線近場多工測試系統設計方法論文
相控陣雷達天線近場多工測試系統設計方法論文
【摘要】針對相控陣雷達天線近場多工測試系統設計問題，從系統設計的功能需求進行分析，設計系統層次架構與功能模組等，進而構建多工測試系統，以提高天線近場測試效率。
【關鍵詞】相控陣雷達;天線;多工;測試系統;設計方法
近場天線測試系統作為相控陣雷達天線效能測試的主要手段，該系統隨著相控陣天線技術的完善，其測試效率也不斷提升。基於應用需求，近場天線測試系統實現多工測試是發展的主要趨勢，目前該系統也已經被廣泛的推廣應用。
一、相控陣雷達天線概述
相控陣雷達包括有源電子掃描陣列雷達、無源電子掃描陣列雷達，其主要是透過改變天線表面的陣列波束合成形式，進而改變波束掃描方向的雷達。此型別的雷達天線的偵測範圍較為廣泛，利用電子掃描，能夠快速的改變波束方向，精準的測量目標訊號。
二、近場天線測試系統建設功能需求分析
近場天線測試系統設計，需要做好軟體需求分析，此係統功能需求如下：1）要能夠滿足全測試周期可配置，以及軟體通用化需求。此功能需求的實現，責任需要構建眾多資料來源輸入介面，配置通訊協議以及軟體介面等，面向各類相控陣天線測試，進而達到通用化需求目標。2）實現多工測試。相控陣雷達天線的不斷髮展，使得傳統的單任務測試方法，已經難以滿足天線測試需求，基於此進行多工測試方法設計，在測試探頭單獨掃描條件下，採取高密度測試方法，即多個頻率與波束等，實現高效測試。
三、相控陣雷達天線近場多工測試系統設計方法
多工測試系統主要是利用軟體，進行測試引數預設，包括測試頻率、波束角度、掃描架運用範圍等。利用資料處理軟體，進行分解轉換測試，計算各取樣點資料，獲取天線方向圖效能引數，最後顯示影象。3.1架構設計方法相控陣雷達天線近場多工測試系統架構設計，其是基於構件化設計思想，利用軟體構成元素，由標準介面負責提供特定服務，以支援系統開發。系統架構中的構件庫，主要分為資料採集類、三維掃描控制補償類、方向圖與資料處理類，構件存在形式為COM、dll等，使用構件管理工具，則能夠進行動態載入與管理，進而在系統開發過程中，進行構件註冊與複製，實現版本控制。利用GetTypes靜態方法，來獲取Assembly內的構件型別，判斷構件型別，看其是否為構件介面所派生的，若是則運用Activator動態方法，即CreateInstan函式，來獲取構件，實現動態載入[1]。3.2多工設計方法相控陣雷達天線近場多工測試系統設計時，需要進行多工設計。相控陣天線的各波束狀態，主要是天線波控分系統控制，天線接收波控指令包，由波控分系統進行分解處理，對天線上的波束掃描進行控制。近場天線多工測試設計，其核心思想是實現天線實時掃面測試，同時控制天線頻率與波束等的.切換，進而實現實時同步切換。多工測試系統執行的過程中會產生大量的資料，因此為了避免資料訪問衝突，則採取建立多執行緒的方法，進行資料處理，將其分為資料處理與顯示型、接收機測試型、伺服控制型執行緒。執行緒建立後，將會獨立執行，各執行緒將會在其自身的時間段內，使用CPU，實現輪流執行與併發執行。3.3系統介面設計方法相控陣雷達天線近場多工測試系統功能實現，資料來源要與資料服務層實現互動，同時還需要確保資料服務層和客戶端實現互動。天線近場測試系統主要是利用資料來源外掛，來封裝底層API驅動或者通訊協議，基於標準函式，形成動態連結庫，以實現測試的實時性。系統資料服務層的功能為外掛容器，當系統執行時能夠實現快速配置查詢，動態的將外掛放入系統構架中，或者從構架中取出，實現系統功能配置。利用TCP網路通訊，實現資料服務層和客戶端的資訊互動，使用者可以登入賬號，透過身份驗證後，完成介面檔案下載，由客戶端負責傳送TCP連線請求，基於通訊協議，進而實現互動。3.4控制器設計相控陣雷達天線近場多工測試系統控制器設計，主要包括雷控訊號模擬電路、GPIB介面電路、訊號轉換電路與電源等。系統執行前，控制器透過GPIB介面電路，來接收系統中心的指令，記錄測試所需要的頻率碼與波位碼等，將其傳送給雷控訊號模擬電路，基於定時協議，實現解碼與快取。開始測試後，訊號電路接收外觸發訊號，基於各測試點，將雷控與定時訊號傳送給天線，實現波位切換，同時而模擬電路能夠和雷控訊號、定時訊號協調發出訊號。最後協調控制天線測試所需要的各種訊號，實現多工測試[2]。3.3結束語相控陣雷達天線近場多工測試系統設計，需要合理設計系統架構，以及多工測試功能、介面設計等，以確保系統能夠實現多工測試與可拓展性，提高天線測試的效率。
參考文獻
[1]樊會濤,閆俊.相控陣制導技術發展現狀及展望[J].航空學報,2015（09）:2807-2814.
[2]金林,劉小飛,李斌,劉明罡,高暉.微波新技術在現代相控陣雷達中的應用與發展[J].微波學報,2013（Z1）:8-16.