高度專業(yè)化的測試設備需求

雷達信號分析應用需要高度專業(yè)化的測試設備來建模和測試傳輸或接收的信號。二次監(jiān)視雷達通常用于空中交通管制（ATC）應用以及敵我識別（IFF）軍事應用，這些應用需要組裝定制射頻測試架，以便在設備上進行專業(yè)測試。與詢問機和轉發(fā)器或現(xiàn)場使用的產品不同，測試架本身不受尺寸或軍事規(guī)格的限制，而受可訪問性和模塊化的限制。

如圖中所示，主監(jiān)視雷達（PSR）利用被動應答生成飛機的位置信息，二次監(jiān)視雷達（SSR）使用主動應答，不僅測量飛機的位置信息，還請求額外信息，如身份信息等。

二次雷達

無線電探測和測距基本上由發(fā)射器和接收器組成，通過測量距離和角度來探測物體的存在。主監(jiān)視雷達（PSR）發(fā)射在目標上反射的高頻信號，接收到的信號包含原始發(fā)射信號的回波，這樣地面站就能夠利用接收到的“被動回波”確定目標的位置。二次監(jiān)視雷達（SSR）的不同之處在于接收機主動生成應答信號，其中雷達單元同時發(fā)射和接收高頻脈沖。

目前，SSR系統(tǒng)常用于空中交通管制雷達信標系統(tǒng)（ATCRBS）、交通防撞系統(tǒng)（TCAS），以及在軍事電子戰(zhàn)（EW）中作為敵我識別（IFF）技術的應用中，在這項應用中，飛機安裝有“應答器”（發(fā)射應答器），用編碼應答信號將應答發(fā)送回地面的“詢問器”，這項技術因為需要編碼的高頻發(fā)射和響應信號而需要使用二次雷達。

根據(jù)響應信號中要求的詳細程度，編碼詢問和應答信號在不同模式下運行，商業(yè)應用包括模式A、B、C、D和S，其中軍事模式劃分為1到5。在IFF應用中，地面站以1030MHz的頻率發(fā)出詢問脈沖，應答器以1090MHz的頻率發(fā)送應答，信息請求（如位置）在詢問信號中編碼，用于向目標發(fā)送編碼詢問信號的方法是通過“單脈沖”技術實現(xiàn)的。

單脈沖詢問旁瓣抑制

在單脈沖方法中，天線的輻射方向通過波瓣表示，一個定向天線將發(fā)出一個主波束，而多個定向天線可以同時發(fā)送一個脈沖并發(fā)出多個輻射能量波瓣，然后生成混合連接或“和/差”模式。通過比較脈沖的相對強度，應答器可以測量信號是來自主瓣還是旁瓣。

在IFF中，單脈沖通常用于詢問路徑旁瓣抑制（ISLS），其中ISLS系統(tǒng)插入另一個“抑制脈沖”（P2）時，主波束建立兩個詢問脈沖（P1和P3）。通常，P1和P3的脈沖寬度為0.8us，根據(jù)詢問模式，它們之間的間隔為3us、5us或8us，抑制脈沖（P2）與P1間隔2us，且必須至少比P1振幅低9dB。

地面詢問設備

地面站通常由PSR定向天線和SSR全向天線組成，全向天線分為左天線和右天線，每側通過混合接頭連接到射頻開關以傳輸能量，該天線將信號組合或拆分為“和/差”通道，以發(fā)送和接收脈沖，而不需要考慮環(huán)境/天氣造成的噪聲。SSR天線通常安裝在較大的PSR天線上，當兩個天線旋轉以發(fā)送詢問脈沖時，它們指向的是同一方向。

• 單脈沖處理可以提高方位角讀數(shù)，通過這種技術，單脈沖可以收集足夠的角度信息；
• 抑制脈沖的正確定時和振幅可確保飛機不響應旁瓣詢問。

飛機應答設備

飛機一般配備有用于檢測并將活動脈沖發(fā)送回地面站的多根天線，雖然天線的位置取決于飛機的類型，但天線方向圖通常必須提供足夠的覆蓋范圍，以便在進行機動時能夠始終發(fā)送和接收詢問。

詢問方式

隨著新技術的發(fā)展，軍事審訊模式在過去幾十年中發(fā)生了巨大的變化，雖然空中交通管制還是采用一些傳統(tǒng)模式，但軍方需要利用更現(xiàn)代的技術來確保IFF應用程序的安全消息傳遞。

• 模式1詢問信號可引出64個不同的應答碼，通常用于軍事空中交通管制，以確定飛行的飛機類型和執(zhí)行的任務類型；

• 模式2包括一個帶有飛機“尾號”的識別請求，有4096個回復碼；
• 模式3/C應答包括飛機高度信息，增量為100英尺，通常與模式3/A混合以提供4位八進制識別碼，這種模式交錯稱為模式3 A/C，兩種模式都有4096個應答碼；
• 模式4要求詢問機和應答機與加密裝置一起工作，以確保與友軍飛機進行通信。加密編碼和解碼帶有長脈沖鏈的信號，包括前導碼以確保安全消息，然后是ISLS脈沖；
• 與模式4類似，模式5也使用密碼對詢問和回答進行加密，利用了現(xiàn)代調制、編碼和密碼技術來克服傳統(tǒng)模式的安全限制。

（軍用飛機天線經過優(yōu)化設計，可在保持天線方向圖的同時減少高速時的阻力，以保持與詢問器的通信。）

模式S采用尋址詢問以減少冗余回復，每個目標都有一個唯一的地址，“全部呼叫”詢問將從波束內的所有飛機中獲取應答，而“點名”詢問將選擇配備有24位地址的特定S模式飛機，地面站擁有1600萬個獨特的排列，可以呼叫特定的飛機。在“全部呼叫”詢問下，“鎖定”可用于鎖定配備S模式的特定飛機，使其不接收詢問。

當一架飛機接近來自兩個或多個不同詢問機的波束時，配備S模式的飛機可以消除時間上不同步的錯誤回復，在這種情況下，飛機可以接收來自兩個或多個不同地面站的傳輸，從而導致異步應答或時間重疊應答。

高度專業(yè)化的射頻測試面板IFF雷達信號分析通常需要定制的射頻測試架來測試和測量詢問機和轉發(fā)器，隨著戰(zhàn)斗機技術的更新，他們各自的射頻測試系統(tǒng)也進行了更新和修訂，以優(yōu)化測試能力。從生產測試到專業(yè)工程測試，移相器、數(shù)字衰減器和射頻開關等模塊化組件足以用于專業(yè)測試和自動測試設備（ATE）等應用。

（用于和差通道調整的SSR概念測試設置）

產品介紹

虹科提供USB驅動的射頻測試組件，以緩解由于生成自動化測試設備的復雜性而帶來的限制，通過USB驅動的移相器、數(shù)字衰減器、射頻開關和信號發(fā)生器等設備可以很容易地替代傳統(tǒng)RF面板中的組件。

虹科HK-LPS-202型移相器相位調整范圍為0°-360°，相位分辨率為1°，頻率范圍為1-2 GHz，能夠在1030MHz和1090MHz傳輸頻率下工作。通過GUI可以跟蹤和控制多個連接的移相器，簡化多設備設置，這樣就可以通過計算機操作而無需打開測試面板并手動調整旋鈕來改變和/差通道調整的相位。

特征

• USB供電和控制
• 包括易于安裝和使用的GUI
• 1°步進360°控制
• SMA連接器
• 易于編程，適用于ATE應用

應用

• 波束成形
• 信號消除
• 相位調制器
• 用于LTE和WiFi的MiMo測試平臺
• 相控陣天線系統(tǒng)

USB驅動設備可以有效替代傳統(tǒng)的偏置TTL控制組件的方法，特別是對于快速吞吐量和易于測試是關鍵的ATE生產測試應用。在信息高度專有的軍事系統(tǒng)中，甚至在測試系統(tǒng)是專用的系統(tǒng)中，必須能夠訪問模塊化組件，從而實現(xiàn)自動化測試，以便內部工程師能夠生成測試架。虹科射頻測試設備由于其體積小、成本效益高、周轉時間長，為當前射頻測試組件提供了一個強有力的替代品。