【电子行业标准(SJ)】 机载火控雷达发射单通用技术要求和测试方法

中华人民共和国电子行业军用标准机载火控雷达发射单元通用技术要求和测试方法
General performancerequirements and methods ofmeasurement for transmitter unit of airborne fire control radar1.1主题内容
本标准规定了机械火控雷达发射单元的技术要求和测试方法。1.2适用范围
SJ20119—92
本标准适用于机载脉冲多卜勒火控雷达发射单元。其它机载雷达发射单元可参照使用2引用文件
GJB7-84
GJB150.15
GJB150.16
GJB150.18
GJB152
GJB181
GJB457
GJB899
微波幅射安全限值
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
高温试验
低温试验
温度冲击试验
温度一高度试验
湿热试验
加速度试验
振动试验
冲击试验
军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求机载设备和分系统（包括相应的地面辅助设备）的要求（AI类）军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量飞机供电特性及对用电设备的要求装备维修性通用规范维修性的试验与评定机械电子设备通用规范
可靠性鉴定试验和验收试验
机载雷达通用规范设计制造要求机载雷达通用规范检验规则
中国电子工业总公司1992-11-19发布1993-05-01实施
3定义
3.1发射频率transmitterfrequency雷达发射单元的工作频率。
3.2工作带宽operatingbandwidthSJ20119--92
在满足给定的技术指标情况下，发射单元工作频率的变化范围。3.3射频输出功率RF(radiofreguency)outputpower指发射单元的微波管输出端加给匹配负载的射频信号功率。3.4脉冲功率（峰值功率）pulsepower（peakpower）指发射单元的微波管输出端处发射脉冲持续期内的平均功率。3.5平均功率averagepower
在一个重复周期内脉冲功率的平均值。平均功率与脉冲功率的关系为：式中：pp-脉冲功率，W
P.平均功率，W;
fr-脉冲重复率，Hz
一脉冲宽度，5。
3.6饱和输出功率saturationoutputpower(1)
发射单元在规定的工作条件下，输入功率逐渐增大，在输出端匹配负载上测得的最大输出功率。
3.7射频脉冲包络RFpulseenvelope射频脉冲经检波后的视频脉冲波形。见图1。项顶部振荡轴线
脉冲上升时间(云)
脉冲宽度(-)
项部降落(JA)
脉冲下降时间（tf)
SJ:20119--92
3.8脉冲顶部振荡轴线axisofpulsetoposcillation脉冲包络顶部衰减振荡的中心线（不包括上冲）。3.9脉冲幅度（A）pulseamplitude脉冲顶部振荡轴线与脉冲上升边交点的幅值。3.10脉冲宽度（t）pulsewidth
脉冲幅度50%处所对应的时间间隔。3.11脉部上升时间（脉冲前沿）（t，）pulserisetime（pulseleadingedge）由脉冲幅度的10%上升至90%所需的时间。3.12脉冲下降时间（脉冲后洛）（）pulsefalltime（pulsetrailingedge）由脉冲幅度的90%下降至10%所需的时间.3.13顶部降落（AA）pulsedroop脉冲幅度与脉冲宽度80%处的顶部振荡轴线交点的电压幅值之差。3.14上冲over-shoot
脉冲顶部振荡第一个峰超过脉冲幅度的最大值。3.15脉冲前沿抖动（At，）pulse-leadingedgejitter射频脉冲包络前沿的50%幅值处的对应时间的变化值。3.16脉冲后沿抖动（△t）.pulsetrallingedgejitter射频脉冲包络后沿的50%幅值处的对应时间的变化值。3.17射频脉冲频谱RFpulsespectrum指射频信号的能景按频率分布的规律。3.18谱线宽度spectrllinewidsh频谱主谱线幅度1/2功率点处，最高频率与最低频率之差值。3.19主副瓣比mainlobe-to-sideloberatio频谱主瓣幅度与最大副瓣幅度之比值。3.20频谱纯度spectrumpurity
工作频率及其各次谐波以外的频率分量趋于零的程度。频谱纯度通常以寄生连续谱和寄生离散谱两项参数来量度。3.20.1寄生连续谱参数parasiticcontinuousspectrufnparameter指偏离工作频率1kHz以外的寄生连续谱功率（电压）与工作率处信号功率（电压）之比。
功率谱：
电压谱：
-1olg4B
N.= 20lg。
式中，N。—一寄生连续谱参数，dBc/Hz/1kHz20lg4B
A。——频谱中工作频率处信号功率（电压）幅值，W（V）；A，—一偏离工作频率1kHz以外的寄生连续谱的功率（电压）幅值，W(V)；3
（2）
（3）
AB—测试设备的带宽，Hz
SJ2011992
3.20.2寄生离散谱参数
parasitic discrete spectrum parameter指以工作频率为中心的规定的区域内，最大寄生离散频率分量的功率（电压）与工作频率处信号功率(电压)之比。
功率谱：
Np=10lg
电压谱：
Np=20lg
式中Np寄生离散谱参数.dBc；
A2一一以工作频率为中心的规定的区域内，最大寄生离散频率分量的功率（电压）辐值，W(V);
A。见公式(2)。
3.21脉间噪声interpulsenoise
发射单元在规定的工作条件下，输入端无激励（接匹配负载），输出端在脉冲间歌期间输出的噪声功率。一般用比工作频率处的射题输出功率低多少分贝表示。3.22脉内噪声intra-pulsenoise发射单元在规定的工作条件下，输入端无激励（接匹配负载），输出端在脉冲导通期间输出的噪声功率。一般用比工作频率处的射频输出功率低多少分贝表示3.23等激励输出特性outputvsfrequencycharacteristicwithconstantRFinput在规定的工作条件下，保持发射单元输入功率不变，发射单元的输出功率随频率变化的关系。
3.24饱和增益
saturationgain
在规定的工作条件下，发射单元输出功率开始达到饱和时，其输出功率与输入功率的比值。
G=10lg
式中：G-—饱和增益，dB；
Pp输出脉冲功率，W；
P——输入脉冲功率，W。
3.25发射单元的效率transmitterefficiency发射单元的射频输出平均功率与其消耗的电源功率之比。e
×100%
·（6)
式中：n—发射单元效率；
SJ20119—92
Pa—发射单元射频输出平均功率，W；P.发射单元消耗电源功率，W。
4一般要求
4.1结构
4.1.1发射单元应为可拆卸式结构，便于维修。4.1.2微波放大管和高、低压电源等发热部件，应采取有效的散热措施。4.1.3高压包油冷应采取密封措施，防止油液泄漏。4.2安全性
安全设计应符合GJB475第6.7条和GJB7第2章规定。4.3电源适应能力
电源适应能力应符合GJB181第2.4条规定4.4互换性
同一型号的发射单元应能互换。除合同另有规定外，更换后不需调整即应正常工作。4.5可测试性
发射单元中应具有主要性能监测、故障诊断、故障隔离等功能；并应符合GJB457第6.12条规定。外场测试故障应隔离到可更换单元，内场测试故障应隔离到印制板（或组件）。4.6接口
4.6.1发射单元应具有与地面支援设备和检测设备的接口。4.6.2除合同另规定外，发射单元输入为SMA同轴连接，输出为BJ100波导连接。4.7保护
根据需要，发射单元应具有过电压保护、欠电压保护、欠真空保护、过电流保护、驻波过大保护、无负棚偏压保护、机内过热保护等，以保证发射单元正常工作。5详细要求
5.1要求
5.1.1尺寸
发射单元的尺寸由产品规范规定。5.1.2重量
发射单元的重量由产品规范规定。5.1.3颜色和表面状况
5.1.3.1除合同另有规定外，发射单元外表面颜色应符合GJB××××.5规定。5.1.3.2发射单元外表面应无毛刺、裂缝、变形及明显的划痕；表面涂镀层应均匀、无起泡、龟裂和脱落；金属件不应有锈蚀。5.1.4标志
标志应符合GJB机载雷达通用规范设计制造要求规定。5.1.5性能特性
5.1.5.1发射频率
发射频率由产品规范规定。
5.1.5.2工作带宽
SJ2011992
工作带宽的具体数值由产品规范规定。5.1.5.3射频输出功率
射频输出功率由产品规范规定。5.1.5.4射频脉冲包络
射频脉冲包络包括脉冲宽度、脉冲上升时间（脉冲前沿）、脉冲下降时间（脉冲后沿）、顶部降落等指标，脉冲宽度由产品规范规定，除合同另有要求外，一般，脉冲上升时间小于100ns脉冲下降时间t，小于100n8顶部降落△A/A小于3%.5.1.5.5脉冲前沿抖动和脉冲后沿抖动除合同另有规定外，脉冲前沿抖动4t小于2×10z，脉冲后沿抖动4l小于2×10t。5.1.5.6射频脉冲频谱
射频脉冲频谱包括谱线宽度、主副瓣比、寄生连续谱、寄生离散谱等指标，除合同另有要求外，谱线宽度优于50Hz；上副瓣比优于10dB，寄生连续谱优于一85dBc/Hz/1kHz：寄生离散谱优于50dBc.
5.1.5.7脉间噪声和脉内噪声
除合同另有要求外，一般，脉间噪声优于一176dB；脉内噪声优于-120dB。5.1.5.8等激励输出特性
在工作带宽范围内，射频激励功率保持在产品规范规定的额定值时，发射单元射频输出功率应大于产品规范规定的额定值。5.1.5.9饱和增益
对于采用单级高增益微波管放大器的发射单元，饱和增益一般为50dB左右。5.1.5.10发射单元效率
除合同另有要求外，发射单元效率一般低于18%。5.1.6环境要求
5.1.6.1低温贮存
发射单元在经受一55℃低温贮存后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.6.2低温工作
发射单元在GJB475表1中I、I、I栏所列的相应类别的低温条件下，性能要求应符合产品规范规定。
5.1.6.3高温贮存
发射单元在经受70℃高温贮存后，性能要求符合产品规范规定。5.1.6.4高温工作
发射单元在GJB457表1中I、Ⅱ，I栏所列的相应类别的高温条件下，性能要求应符合产品规范规定。
5.1.6.5温度--高度
发射单元在GJB457表1中V、V、V栏所列的相应类别的温度一一高度条件下，性能要求应符合产品规范规定。
5.1.6.6温度冲击
发射单元在经受一55～+70℃的温度冲击后，性能要求应符合产品理带规定5.1.6.7加速度
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发射单元在经受第5.2.16.7条加速度试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.6.8冲击
发射单元在经受第5.2.16.8条冲击试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.6.9振动
发射单元在经受第5.2.16.9条振动试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.6.10湿热
发射单元在经受第5.2.16.10条的交变湿热试验后，性能要求应符合产品规范规定5.1.7可靠性
发射单元的平均故障间隔时间(MTBF）应不小于210h具体数值由产品规范规定。5.1.8维修性
发射单元的平均修复时间（MTTR），外场应不大于0.25h，内场应不大于2.58h，具体数值由产品规范规定。
5.1.9电磁兼容性
电磁兼容性应符合GJB151.2对A1b类设备的规定，电磁发射和敏感度试验项目（包括GJB151.2中的“有限适用”试验项目)由产品规范规定。5.2测试方法
5.2.1测试条件
5.2.1.1试验的标准大气条件
除另有规定外，测试应在以下试验的标准大气条件下进行。温度，15~35℃；
相对湿度20%~80%
压：试验场所的气压。
5.2.1.2测试设备
测试设备应经计量部门计量检定，并在检定有效期内：除另有规定外，测试设备的精度应优于被测参数允许误差的三分之一。5.2.1.3电磁环境条件
测试系统应具有电磁兼容性。当测试受到外界电磁干扰和影响时，必须采取措施，保证测试精度。
5.2.2尺寸测量
用相应精度的量具测量，
5.2.3重量测量
用相应精度的衡器测量。
5.2.4颜色和表面状况检查
用目测法检查。
5.2.5标志检查
用目测法检查。
5.2.6发射频率测试
5.2.6.1测试系统图
测试系统图见图2，
信号源
测试设备及其要求
SJ20119—92
发射单元
测试设备
a。信号源：频率和输出功率满足发射单元要求，负载
b.取样，一般为定向耦合器，其耦合度和方向性根据发射单元输出功率和所接测试设备承受能力确定：
负载：驻波系数小于1.2的高功率负载：频率测试设备：精度应高于信号源频率精度。5.2.6.3测试步骤
按图2连接；
发射单元在规定的工作条件下工作；用频率测试设备测量频率。
5.2.7工作带宽测试
5.2.7.1测试系统图
测试系统图见图3。
信号源
5.2.7.2测试设备及其要求
发射单元
信号源：见第5.2.6.2a条：
取样，见第5.2.6.2b条；
频率测试设备：见第5.2.6.2d条；取样
频率测试设备
功率测量设备
功率测试设备：应与发射单元阻抗匹配，满足发射单元功率和测试精度要求。5.2.7.3测试步骤
按图3连接；
发射单元在规定的工作条件下工作；改变信号源频率，允许信号源功率在额定值士0.5dB范围内改变；测量发射单元满足额定输出功率时的最高和最低工作频率之差值，即为工作带宽。d.
5.2.8射频输出功率测试
5.2.8.1测试系统图
测试系统图见图4。
信号源
5.2.8.2测试设备及其要求
信号源：见第5.2.6.2a条：
SJ20119—92
发射单元
b.功率测量设备：见第5.2.7.2d条。5.2.8.3测试步骤
按图4连接：
发射单元在规定的工作条件下工作；b.
功率测量设备
测出平均功率或脉冲功率，由公式(1)换算出相应的脉冲功率或平均功率。5.2.9射频脉冲包络测试
5.2.9.1测试系统图
测试系统图见图5。
信号源
测试设备及其要求
发源单元
信号源，见第5.2.6.2a条；
取样：见第5.2.6.2b条；
负载：见第5.2.6.2c条；
检波器
脉冲示波器
检波器：工作于非饱和状态，输出端接匹配负载；脉冲示波器：带宽不低100MHz。测试步骤
按图5连接；
发射单元在规定工作条件下工作；负
从示波器显示的射频脉冲包络波形中，读出脉冲宽度，脉冲上升时间、脉冲下降时间、9
脉冲项部降落等特性值。
SJ20119—92
5.2.10脉冲前沿抖动和脉冲后沿抖动测试5.2.10.1测试系统图
测试系统图见图6。
信号源
5.2.10.2测试设备及其要求
发射单元
定时器
信号源，见第5.2.6.2a条，
取样：见第5.2.6.2b条
负载见第5.2.6.2c条；
检波器，见第5.2.9.2d条；
检波器
脉冲示波器
定时器：高稳定的脉冲信号发生器，满足发射单元同步信号的要求，脉冲示波器，带宽不低于700MHz。5.2.10.3测试步骤
按图6连接；
发射单元在规定的工作条件下工作从示波器显示的射频脉冲包络波形中，分别读出前沿和后沿在脉冲幅度50%处明显c.
抖动模糊带宽度，即为脉冲前沿抖动和脉冲后沿抖动。5.2.11射频脉冲频谱测试
5.2.11.1测试系统图
谱线宽度、主副比和寄生离散谱参数测试系统图见图？。信号源
发射单元
寄生连续谱参数测试系统图见图8。10
全景频谱仪
信号源
5.2.11.2测试设备及其要求
SJ20119—92
发射单元
相位噪声
测试仪
信号源：高稳定的高纯频谱信号源，其频率稳定度优于5×10-11，寄生连续谱不大于—95dB/Hz/1kHz
取样，见第5.2.6.2b条！
负载：见第5.2.6.2c条，
全景频谱仪：频率范国满足测试要求，分辨率带宽优于100Hz；相位噪声测试仪，应满足发射单元相位噪声测试要求，测试装置应有良好的屏蔽。5.2.11.3测试步骤
连接，
谱线宽度、主副瓣比和寄生离散谱参数测试按图7连接，寄生连续谱参数测试按图8发射单元在规定的工作条件下工作；从频谱仪和相位噪声测试仪上直接读出或计算出各频谱特性的值。等激励输出特性测试
5.2.12.1测试系统图
测试系统图见图9。
信号源
发射单元
定时器
5.2.12.2测试设备及其要求
频率测试设备
检波器
示波器
功率测量设备
8.扫频信号源：扫频范围覆盖发射单元工作带宽，且带有稳幅装置；11
取样：见第5.2.6.2b条；
SJ20119—92
功率测量设备：见第5.2.7.2d条频率测试设备：通过式频率计，精度应高于信号源频率精度；检波器：见第5.2.9.2d条
定时器：见第5.2.10.2e条
脉冲示波器：见第5.2.9.2e条。5.2.12.3测试步骤
按图9连接：
b扫频信号源设置覆盖发射单元2作带宽的扫频工作范围，输出功率设置在发射单元激励功率的额定值上：
示波器上显示出输出功率与频率的关系曲线；用功率测量设备对曲线进行功率定标；用通过式频率计对曲线进行功率定标。5.2.13脉间噪声和脉内噪声测试5.2.13.1说明
测量脉间噪声是在脉冲间歌期间将测试设备接入发射单元输出端测量其射频噪声，在脉冲导通期间内不测量。
测量脉内噪声是在脉冲导通期间将测试设备接入发射单元输出端测量其射频噪声，在脉冲间歇期间不测量。
测试设备接入与断开是采用PIN开关来实现。5.2.13.2测试系统图
测系统图见图10。
信号源免费标准bzxz.net
发射单元
定时器
波导或同轴
开关(2)
测量设备
5.2.13.3测试设备及其要求
波导或同轴
开关(1)
a负载：匹配负载，驻波系数小于1.1；12
PIN开关
衰减器
低噪声高灵
敏度接收机
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