【技术实现步骤摘要】
超大动态范围脉冲场强测试系统及方法
[0001]本专利技术属于微波测量的应用领域,涉及一种超大动态范围脉冲场强测试系统及方法。
技术介绍
[0002]电子战是敌我双方通过对战场电磁频谱资源控制权和使用权的斗争,已成为继传统海陆空三维立体战争的另一重要战场,是现代化战争的胜负手。现代化的电子战场既有预警雷达、通信、电子侦察与噪声干扰等小功率脉冲微弱信号,又有微波定向能武器发射的大功率脉冲强干扰信号,电磁环境极为复杂。对该类复杂信号的电场强度同时准确测量是提高电子战能力的前提。
[0003]目前,对于强脉冲信号场强测试主要包括频域法、时域法和宽带场强计法。频域法采用频谱分析仪和接收天线进行测量,可以获得宽频带内信号的幅频特性,但在脉冲宽度和脉冲周期等参数未知的情况下,可能会因为分辨率带宽(RBW)设置不当而无法准确获得脉冲信号频谱。时域法采用示波器和接收天线进行测量,可以获得信号的脉冲宽度和脉冲周期等参数,对时域测量结果进行傅里叶变换可以获得脉冲信号的频谱特性,但依据奈奎斯特抽样定律,时域法要得到正确的测量结果,示波器的采样率应大于被测信号最高频率分量的2倍。宽带场强计法采用电场探头和场强仪进行测量,测量动态范围大,无需修正使用方便灵活,但对于脉冲场,获得的是场强平均值,且不能提供频率信息。针对时、频域测量方法的优缺点,有学者提出了雷达脉冲场的时频域组合测量方法,在发射源参数未知情况下,通过一次时频域组合测量,利用时域测量信息修正频域法由于RBW设置不当的频域测量结果,可以得到准确的脉冲场峰值场强,但该方法需要考 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超大动态范围脉冲场强测试系统,其特征在于:包括脉冲信号接受前端Ⅰ,第一级弱信号检测链路Ⅱ,第二级中等强度信号检测电路Ⅲ,第三级高强度信号检测电路Ⅳ以及信号场强大小计算模块
Ⅴ
;所述脉冲信号接受前端Ⅰ为超宽频喇叭天线,用于接受未知待测脉冲信号;所述第一级弱信号检测链路Ⅱ用于对信号功率范围为:
‑
80dBm<P1≤
‑
20dBm,场强范围为:6.14
×
10
‑5V/m<E1≤0.06V/m的脉冲信号进行场强测试;所述第二级中等强度信号检测链路Ⅲ用于对信号功率范围为:
‑
20dBm<P1≤30dBm,场强范围为:0.06V/m<E2≤19.42V/m的脉冲信号进行场强测试;所述第三级高强度信号检测链路Ⅳ用于对功率范围为:30dBm<P1≤80dBm,场强范围为:19.42V/m<E2≤6.14
×
103V/m的脉冲信号进行场强测试;所述信号场强大小计算模块
Ⅴ
用于对脉冲信号场强大小进行测量与标定。2.根据权利要求1所述的超大动态范围脉冲场强测试系统,其特征在于:所述第一级弱信号检测链路Ⅱ包括通过同轴电缆依次连接的第一定向耦合器(2)、第一气体放电管(3)、低噪声放大器(4)、第一微波检波器(5);其中第一定向耦合器(2)用于对第一级弱信号检测链路Ⅱ中全反射的信号进行耦合,然后将耦合到的信号送到第二级中等强度信号检测电路Ⅲ进行检测;第一气体放电管(3)用于对超过一定阈值的脉冲信号进行阻断,保护链路中的低噪声放大器(4)以及第一微波检波器(5)不受超出其工作功率水平范围的脉冲信号损伤;低噪声放大器(4)用于对弱信号进行低噪声放大;第一微波检波器(5)用于对弱信号进行检波;超宽频喇叭天线通过同轴电缆与第一定向耦合器的直通端(14)连接,第一定向耦合器的输入端(15)通过同轴电缆与第一气体放电管(3)连接,第一定向耦合器的隔离端(16)与第一匹配负载(18)连接,第一定向耦合器的耦合端(17)通过同轴电缆与第二定向耦合器的直通端(19)连接;第一微波检波器(5)通过同轴电缆与信号场强大小计算模块
Ⅴ
中的AD转换模块(12)连接。3.根据权利要求1所述的超大动态范围脉冲场强测试系统,其特征在于:所述第二级中等强度信号检测电路Ⅲ包括同轴电缆依次连接的第二定向耦合器(6)、第二气体放电管(7)、第一微波衰减器(8)、第二微波检波器(9);其中第二定向耦合器(6)用于对第二级中等强度信号检测电路Ⅲ中全发射的信号进行耦合,然后将耦合到的信号送到第三级高强度信号检测电路Ⅳ进行检测;第二气体放电管(7)用于对超过一定阈值的脉冲信号进行阻断,保护链路中的第一微波衰减器(8)以及第二微波检波器(9)不受超出其工作功率水平范围的脉冲信号损伤;第一微波衰减器(8)用于对中等强度信号进行适当衰减,使得第二微波检波器(9)工作在线性区;第二微波检波器(9)用于对本链路中的脉冲信号进行检波;第二定向耦合器的隔离端(21)与第二匹配负载(23)连接,第二定向耦合器的输入端(20)通过同轴电缆与第二气体放电管(7)连接,第二定向耦合器的耦合端(22)通过同轴电缆与第二微波衰减器(10)连接,第二微波检波器(9)通过同轴电缆与信号场强大小计算模块
Ⅴ
中的AD转换模块(12)连接。4.根据权利要求1所述的超大动态范围脉冲场强测试系统,其特征在于:所述第三级高强度信号检测电路Ⅳ包括同轴电缆依次连接的第二微波衰减器(10)、第三微波检波器(11);其中第二微波衰减器(10)用于对第二级中等强度信号检测电路Ⅲ经第二定向耦合器(6)耦合下来的高强度信号进行衰减,使得第三微波检波器(11)工作在线性区;第三微波检波器(11)用于对本链路中的脉冲信号进行检波;第二微波检波器(10)通过同轴电缆与第三
微波检波器(11)连接,第三微波检波器(11)通过同轴电缆与信号场强大小计算模块
Ⅴ
中的AD转换模块(12)连接。5.根据权利要求1所述的超大动态范围脉冲场强测试系统,其特征在于:信号场强大小计算模块
Ⅴ
包括AD转换模块(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱辉,高勇,张薇,高冲,李恩,郑虎,张云鹏,龙嘉威,余承勇,李兴兴,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。