雷达罩插入相位延迟（IPD）测试仪中相位测试技术研究

摘要

在雷达罩的电性能中，罩壁的插入相位延迟(即IPD——Insertion PhaseDelay)是一项非常重要的参数。由于罩壁引入的IPD变化会导致天线增益的损失、波束宽度变化、波束偏转及副瓣抬高，从而严重影响雷达的性能。随着科技的不断发展，对雷达罩的要求越来越高，传统的生产方式已不能适应新的需求。为了改进生产方式，提高产品质量及成品率，缩短生产周期，在雷达罩的生产线上急需配套IPD测试设备。 本文针对雷达罩IPD测试中的关键技术一相位测试技术展开了广泛而深入的讨论。在分析典型的相位一时间间隔转换测量法的基础上，提出了一种新的相位测试实现方法一离散傅立叶变换法。研究了其基本测试原理，分析了中频测试信号的相位测试不确定度与噪声总能量、采样点数和中频测试信号的幅度的关系。得出了中频测试信号的相位测试不确定度与噪声总能量成正比，与采样点数、中频测试信号的能量成反比的结论。并且分析得出增加采样点数等效为对测试源相位噪声和中频测试信号信噪比的改善，可以降低对前端测试源及其它模拟电路的要求，降低了设计和调试难度。在此基础上结合具体使用要求开发出了实用化工程样机，工程样机的测试结果验证了上述结论的正确性。目前IPD测试仪已经成为雷达罩生产单位配套生产设备，该设备的使用明显缩短了雷达罩的生产周期，提高了成品率，使雷达罩的电性能得到了显著提高。该技术的完成，对保障雷达罩的生产进度和保证产品质量，具有突出的效益。

目录

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第一章绪论

1.1引言

1.2雷达罩IPD测试的国内外发展状况

1.3研究的意义和主要内容

第二章 IPD测试的基本原理及IPD测试仪的指标要求

2.1保相变频原理

2.2 IPD测试的基本原理

2.3 IPD测试仪的相位测量指标要求

第三章相位—时间间隔转换法原理及其局限性

3.1相位—时间间隔转换法原理

3.2相位—时间间隔转换法的局限性

第四章用离散傅立叶变换法测相位

4.1离散傅立叶变换法测相位的原理

4.1.1离散傅立叶变换法测相位的理论基础

4.1.2离散傅立叶变换法测相位的原理框图

4.2白噪声对DFT测相位的影响

4.2.1白噪声的DFT变换

4.2.2信号加噪声的DFT变换

4.2.3白噪声对DFT测相位的影响

4.2.4白噪声背景下如何估计测量值的数学期望和方差

4.2.5白噪声背景下如何确定相位测量不确定度

4.3影响相位测试不确定度的主要因素及分析

4.3.1影响相位测试不确定度主要因素概述

4.3.2测试源相位噪声对DFT测相位的影响

4.3.3 A/D量化误差对DFT测相位的影响

4.3.4对正弦中频测试信号的采样规则

4.4计算机仿真

4.4.1概述

4.4.2仿真工具介绍

4.4.3仿真使用的主要函数

4.4.4仿真结果

第五章工程设计

5.1数字信号处理概述

5.2 DSP芯片适合于数字信号处理的特点

5.3 IPD测试仪工程设计

5.3.1器件选型

5.3.2利用HPI接口完成DSP自举

5.3.3接口及控制单元

5.3.4测试流程

第六章实验结果

6.1实测结果

6.2结果分析

第七章结束语

7.1本研究的主要贡献

7.2进一步改进的方向

致谢

参考文献

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