[发明专利]一种提高射频半实物仿真宽带信号角模拟精度的方法

说明书

本发明涉及仿真系统技术领域，公开了一种提高射频半实物仿真宽带信号角模拟精度的方法，本方法采用角模拟精度的系统，包括：信号模拟单元、天线阵列馈电通道单元、测量单元三大部分，所述信号模拟单元由信号解算模块、中频生成模块、射频生成模块部分组成，用于模拟生成仿真用的宽带射频信号，并可根据需要对信号的幅度相位进行控制；所述天线阵列馈电通道由功率放大器、开关矩阵、射频电缆等部分组成，用于将信号模拟单元生成的宽带信号传输到天线阵列的不同辐射位置；本发明通过对传统射频仿真系统的射频链路结构进行优化，实现雷达信号在宽带条件下的数字化幅度相位校准，操作性好、效率高，可以显著改善射频半实物仿真宽带信号角模拟精度。

技术领域

本发明涉及仿真系统技术领域，涉及一种提高射频半实物仿真宽带信号角模拟精度的方法。

背景技术

在射频半实物仿真系统中，雷达目标模拟主要采用三元组天线阵列完成。所述射频半实物仿真系统：把数学模型、物理效应模型与实际的系统联系在一起组成的仿真系统，用于开展仿真试验或进行相关研究。天线阵列：主要由射频馈电通道、控制计算机和球面天线阵组成，工作时，射频通道在控制计算机控制下将射频信号按一定的幅度和相位馈送到天线阵列各个辐射单元，模拟雷达等目标在方位角和俯仰角的连续运动。三元组：仿真系统所模拟的目标信号是以天线阵列上相邻的三个单元的合成信号来表示，此三个单元按等边三角形排列，构成一个子阵列，称之为三元组。

利用天线阵列进行射频目标仿真具有便于模拟复杂目标和环境的优点，是目前国内外普遍采用的仿真方法。该方法利用波音公司提出的幅度重心原理，通过对三元组的幅度、相位进行控制实现雷达目标位置在天线阵列上的精确模拟。即在射频半实物仿真时，利用功分器将信号模拟器生成的一路雷达信号分为三路，根据目标位置计算所在天线阵列三元组，通过射频开关网络将三路信号切换至三元组顶点对应的辐射单元，并通过三个支路上的衰减器和移相器分别控制三元组各辐射单元的幅度相位，实现目标在三元组内的任意位置移动。

但是，由于传统方法利用单一频点控制字通过衰减器、移相器等窄带射频器件实现信号的幅相控制，对窄带信号的角模拟精度尚有保证，但难以实现宽带信号在带宽内的幅相调制，无法满足利用幅度重心原理对宽带信号幅相控制的要求。

目前，射频半实物仿真一般通过衰减器和移相器等窄带射频器件对信号幅相进行控制，可保证窄带信号的角模拟精度，尚无有效方法实现宽带信号的高精度角位置模拟。

通过对天线阵列馈电通道中的衰减器、移相器等器件进行定制，在生产过程中通过调试和筛选，严格控制各馈电通道射频器件幅频特性和相频特性的一致性，可以改善宽带信号的角模拟精度，优点是可以沿用传统的馈电链路结构和系统标校方法，但是器件间性能一致性的调试工程难度大，且经济成本和时间成本将大幅提高。

发明内容

为了提高射频仿真宽带信号角模拟精度，本发明提出一种提高射频半实物仿真宽带信号角模拟精度的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种提高射频半实物仿真宽带信号角模拟精度的系统，包括：信号模拟单元、天线阵列馈电通道单元、测量单元三大部分，所述信号模拟单元由信号解算模块、中频生成模块、射频生成模块部分组成，用于模拟生成仿真用的宽带射频信号，并可根据需要对信号的幅度相位进行控制；所述天线阵列馈电通道由功率放大器、开关矩阵、射频电缆等部分组成，用于将信号模拟单元生成的宽带信号传输到天线阵列的不同辐射位置；所述测量单元用于对信号模拟单元和天线阵列馈电通道单元共同构成的射频链路进行参数测量，其中包括用于幅频特性测量和相频特性测量，为宽带信号的幅相校准提供参考数据。

一种提高射频半实物仿真宽带信号角模拟精度的系统，所述的信号模拟单元由信号解算模块、中频生成模块、射频生成模块部分组成，用于模拟生成仿真用的宽带射频信号，并可根据需要对信号的幅度相位进行控制；