Анализатор спектра и сигналов R&S®FSW выполняет измерения и анализ боковых лепестков во временной области для оптимизации сигналов радиолокационных систем, использующих компрессию, компонентов и аппаратных средств систем РЛС. Разработчики радиолокационных систем могут улучшать и немедленно проверять свои разработки с помощью автоматизированных и воспроизводимых измерений.
Измерительная задача
Компрессия импульсов часто используется в радиолокационных
системах (РЛС), чтобы объединить преимущества превосходного
разрешения по дальности и высокой энергии с низкой пиковой вы-
ходной мощностью. Это достигается применением радиолокацион-
ных сигналов с базой (произведением длительности сигнала на его
полосу частот) значительно больше единицы, что обычно соответ-
ствует импульсным сигналам с частотной или фазовой модуляцией.
Согласованный фильтр в канале приема РЛС автоматически сжимает
отраженный радиолокационный сигнал во времени и увеличивает пи-
ковое значение с коэффициентом, приблизительно соответствующим
степени сжатия. С выхода фильтра сжатия импульсов выдается узкий
импульс с большим пиковым значением во временной области.
К сожалению, эта технология увеличивает «мертвое время» системы
вследствие увеличения времени передачи импульса, а также негатив-
но влияет на доплеровские измерения из-за уменьшенного соотно-
шения сигнал/шум в случае несогласованности сжимающего фильтра
(функция неопределенности). Кроме того, доплеровский сдвиг от-
раженного сигнала может влиять на точность измерения дальности.
Функция автокорреляции расширенного импульса включает не только основной пик, но и боковые лепестки на выходе согласованного
фильтра, которые могут маскировать меньшие отраженные сигналы
или приводить к ложным обнаружениям.
Характеристика импульсной компрессии зависит от радиолокационно-
го сигнала и от конструкции системы и компонентов. Поэтому управ-
ляемая, повторяемая и экономящая время испытательная среда очень
важна для достижения высоких характеристик РЛС. В особенности это
касается многофункциональных РЛС, которые должны обеспечивать
превосходную вероятность обнаружения, высокую точность и разре-
шение как по дальности, так и по скорости.
Решение компании Rohde & Schwarz
Анализатор спектра и сигналов R&S®FSW с опциями измерения им-
пульсов (R&S®FSW-K6) и боковых лепестков (R&S®FSW-K6S) эффек-
тивно анализирует параметры импульсов и их подавление. С помо-
щью этого решения инженеры-разработчики могут оптимизировать
сигналы, обработку сигналов и компоненты РЛС с использованием
автоматизированных воспроизводимых измерений. Кроме того, мож-
но легко контролировать искажения сигналов, такие как внутренние
искажения отраженного сигнала. В испытательной установке передат-
чик РЛС подключается к ВЧ-входу анализатора R&S®FSW. Идеальный сигнал в цифровом I/Q-формате (iq-tar) загружается в
анализатор, который работает как фильтр компрессии импульсов.
Идеальный сигнал можно искусственно сгенерировать или предвари-
тельно записать с помощью анализатора R&S®FSW.
Фактический измеренный импульсный сигнал РЛС сравнивается с
идеальным I/Q-сигналом. В случае идеального измеренного импуль-
са оба сигнала будут идентичны и будут содержать одинаковую узкую
кривую главного лепестка. Однако на практике сигналы отличаются,
например, вследствие погрешностей I/Q-модулятора, фазового шума
и КСВН между каскадами. Чем больше отличаются сигналы, тем мень-
ше эффективность сжатия. Также могут увеличиваться боковые ле-
пестки, что приводит к ухудшению характеристик системы.
Отличия между измеренным и идеальным сигналами приводят
в формированию боковых лепестков в дополнение к главному.
Обеспечивающая эффективный анализ корреляционная функция
четко визуализируется посредством графика коррелированной ампли-
туды, отображаемого на анализаторе R&S®FSW.
Автоматически измеряются и отображаются основные параметры им-
пульса, включая ширину главного лепестка, подавление и задержку
боковых лепестков, интегрированную мощность главного и боковых
лепестков, корреляцию по пику, частоту и фазу главного лепестка.
С помощью анализатора R&S®FSW, оснащенного опциями измерения
импульсов и боковых лепестков, разработчики и инженеры по радио-
локационным системам могут эффективно оптимизировать, проверять
и тестировать сигналы РЛС с компрессией импульсов, компоненты и
систему в целом с целью достижения превосходных радиолокацион-
ных характеристик.
Ключевые особенности
► Диапазон частот от 2 Гц до 90 ГГц (до 500 ГГц с внешними
смесителями)
► Широкая полоса анализа до 8,3 ГГц
► Низкий уровень фазового шума –140 дБн (1 Гц) при отстройке
10 кГц (несущая 1 ГГц)
Ключевые преимущества
► Можно использовать для анализа пользовательских сигналов
► Простая настройка и быстрое получение результатов измерений
► Автоматизированное обнаружение, измерение и анализ импульсов
и параметров компрессии
См. также www.rohde-schwarz.com/product/FSW