【电子行业标准(SJ)】 机载火控雷达馈线单通用技术要求和测试方法

1范圈
中华人民共和国电子行业军用标准机载火控雷达馈线单元通用技术要求和测试方法
General performance requiremants and methods ormeasurement for feeder unit of airborne fire control radar1.1主题内容
本标准规定了机载火控达馈线单元通用技术要求和测试方法。1.2适用范围
SJ20120--92
本标准适用于机载火控雷达波导型及波导同轴混合型馈线单元。其它机载火控留达馈线单元也可参照使用。
2引用文件
军用设备环境试验方法
高温试验
军用设备环境试验方法低温试验军用设备环境试验方法温度冲击试验军用设备环境试验方法温度一高度试验军用设备环境试验方法
湿热试验
GIB150.15
军用设备环境试验方法加速度试验GJB150.16军用设备环境试验方法振动试验GJB150.18·军用设备环境试验方法冲击试验
GJB457
3定义
机载电子设备通用规范
雷达馈线分系统性能测试方法电压驻波比、损耗、额定功率、接收机端漏过功率、传输相位测试方法
除下述术语外，其它术语均按GJB雷达馈线分系统性能测试方法。3.1机载火控雷达馈线单元feederunitofairbornefirecontrolradar机载火控雷达蚀线单元（以下简称馈线单元）指发射机输出口与接收机和天线输入口之间的各微波网络和微波元器件，即功分网络、和差网络、频率分集网络、收发开关组合装置、时分开关组合装置、可变耦合器组合装置及其它微波元器件、BIT微波系统（机载火控雷达自检系中国电子工业总公司1992-11-19发布1993-05-01实施
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统的微波组合装置），发射支路馈线单元，以及和与差接收支路馈线单元。3.2电压驻波比voltagestandingwaveratio馈线单元中驻波电场的最大值和最小值之比。S-Emx/Eain
式中：S—馈线单元的电压驻波比；Ex—-驻波电场最大值；
Emin——驻波电场最小值；
3.3回波损耗returningloss
馈线单元中入射波电场与反射波电场之比的分贝数。L=20lg
Ex=20lg
式中：L,—馈线单元回波损耗，dB，F——馈线单元反射系数。
3.4插入损耗insertionloss
馈线单元接入传输系统中，接入前与接入后匹配负载所接受的功率之比的分贝数。L=10lg(P/P)
式中，L—馈线单元插入损耗：
P。馈线单元接入前负载接受的功率；P.馈线单元接入后负载接受的功率。3.5传输相位transmissionphase馈线单元在匹配条件下的传输相位，通常分为特征相位与差分相位。3.5.1特征相位characteristicphase被测馈线单元插入匹配系统后引起的相应变化。当a2=b,=0，
beargSu
pa=arg
式中：21
一债线单元的特征相位；
一被测馈线单元输入端和输出端入射波；bl、b-—被测馈线单元输入端和输出端出射波；S21——被测馈线单元输入端至输出端的传输系数。3.5.2差分相位differencephase接入匹配系统中的被测馈线单元由状态1到状态2引起的相位差。Apa=\2-pn
=argS-argSm
式中，4921——馈线单元的差分相位；——被测馈线单元状态2时的特征相位；2
（2）
（3）
（5）
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21——被测馈线单元状态1时的特征相位，S\z一被测馈线单元状态2时的传输系数：S21--被测馈线单元状态1时的传输系数；3.6馈线单元功率容量powercarryingcapacityoffeedcrunit馈线单元在使用条件下所能承受发射机输出的最大功率。3.7收发开关恢复时间duplexerrecoverytime通过收发开关的回波脉冲进入放电游离区幅度损失3dB时与发射脉冲停止时之间的时间间隔。
3.8收发开关漏功率leakagepoweroftheduplexer发射机发射时通过收发开关漏到接收机输入端口的最大功率。4般要求
4.1馈线单元各微波网络及微波元器件连接端面应清洁、光滑、无孔隙、砂眼、锈斑等缺陷。4.2馈线单元各微波网络及微波元器件连接处应配置密封圈。连接时应无间隙、扭转、错位、连接应稳定、可靠。
4.3馈线单元外表面漆层应均匀无脱落，色泽应一致。5详细要求
5.1要求
5.1.1性能要求
5.1.1.1馈电网络（功分网络与和差网络组合）在规定的频带内，对脉冲多卜勒雷达，幅度均方根误差小于0.5dB，相位均方根误差小于5°，电压驻波比小于1.5。对其它雷达，由产品规范规定。
5.1.1.2频率分集网络在规定的频带内，通带损耗，止带隔离，由产品规范规定。5.1.1.3收发开关在规定的频带和发射功率的条件下，发射状态时，泄漏到接收机输入端口的峰功率应小于10mW，对脉冲多卜勒雷达，恢复时间应小于0.3us；接收状态时，插入损耗小于1dB，电压驻波比应小于1.4。5.1.1.4在规定频带内，发射支路馈线单元与接收和支路馈线单元总损耗、接收差支路馈线单元损耗由产品规范规定。
5.1.1.5发射支路馈线单元电压驻波比，接收和支路与接收差支路电压驻波比由产品规范规定。
5.1.1.6发射支路馈线单元的功率容量由产品规范规定。5.1.1.7BIT微波系统技术要求由产品规范规定。5.1.2环境要求
5.1.2.1低温贮存
馈线单元在经受一55℃低温贮存后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.2.2低温工作
馈线单元在GJB457表1中I、I、I栏所列的相应类别的低温工作条件下，性能要求应符合产品规范规定。
5.1.2.3高温贮存
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馈线单元在经受70℃高温贮存后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.2.4高温工作
馈线单元在GJB457表1中1、1、重栏所列的相应类别的高温工作条件下，性能要求应符合产品规范规定。
5.1.2.5温度高度
馈线单元在GJB457表1中N、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。
5.1.2.6温度冲击
馈线单元在经受一55～+70℃的温度冲击试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.2.7加速度
馈线单元在经受5.2.11.7条加速度试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.2.8冲击
馈线单元在经受5.2.11.8条冲击试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.2.9振动
馈线单元在经受5.2.11.9条的振动试验后，性能要求应符合产品规范规定。5.1.2.10湿热
馈线单元在经受5.2.11.10条交变湿热试验后，性能要求应符合产品规范规定。.5.2测试方法
本标准规定的每一种参数的多种测试方法具有同等效力。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：湿度：10°~35℃；
相对湿度：20%~80%：
气压：试验场所的气压。
5.2.1.2测试设备
测试设备应经计量检定，精度符合测试要求，并在检定有效期内。5.2.1.3电磁环境条件
试验场所周围应避免影响测试精度的外界电磁干扰，以保证测试正常进行。5.2.1.4安全要求
测试前应检查接地是否良好，测试设备是否带电。特别在使用精度及自动化程度较高的精密仪表时，应有防静电的设施。高功率试验时，应有预防高功率、高频泄漏的措施，以保证人身和设备的安全。5.2.2电压驻波比测试
5.2.2.1测量线点频法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第5.1条。5.2.2.2测量线点频（示波器）法5.2.2.2.1测试系统图
测试系统图见图1。
发生器
隔离器
衰减器
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示波器
检波器
测量线点频（示波器）法系统图5.2.2.2.2测试设备及其要求
馈线单元
匹配负载
a.信号发生器：输出功率不小于5mW，谐波及杂波幅度应小于一30dB（必要时，允许采用滤波器），连续波或1000Hz方波调制，率稳定度不低于0.7×10-3/5min；b.测量线：波导测量线剩余电压驻波比不大于1.02(X波段以上可不大于1.03），同轴测量线剩余电压驻波比不大于1.05；测量线检波晶体：小信号检波灵敏度200uV/μW；c
d匹配负载：波导型电压驻波比不大于1.03；同轴型电压驻波比不大于1.06，隔离器（或可调衰减器）：正向损耗小于0.5dB：隔离度不小于20dB，电压驻波比不大e.
于1.25；
t.示波器\：100MHz双线示波器，动态范围为十10～一50dBm，非线性误差不大于2%额率稳定度不低于0.07/5min；
注，1）如果测试场地无干扰，可改为选频放大器。g.精密衰减器；调节范围为0～50dB；精度如下：0~10dB精度为±0.10dB；
10～20dB精度为±0.15dB；
20~30dB精度为士0.20dB；
30~40dB精度为士0.30dB；
40~50dB精度为士0.30dB；
5.2.2.2.3测试步骤
a，按图1连接、调整仪表，使测试系统处于正常工作状态；b.在需要测试的任意一个领率上，应仔细调节测量线腔体，使其谐振，调节信号电平大小，使示波器显示屏上的信号电平处于线性工作范围；C将被测馈线单元接入测量线与匹配负载之间（如果接发射支路馈线单元，匹配负载用天线替代），接好后，移动测量线探针，在示波器显示屏上显示出最大值U，此时记下精密衰5
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减器的读数AmxdB然后再移动测量线探针，在示波器显示屏上显示出最小值Um，接着减小精密衰减器的分贝读数，使示波器显示屏上的显示回复到最大值U，此时再记下精密衰减器读数AmindB，将A与Amin记入测试结果，然后计算电压驻波比；在规定的带宽内，其测试频率间隔按下式计算：d.
Af≤foa/81
式中，Af-—测试频率间隔，
f。—中心频率；
入——中心频率的导内波长；
1一被测馈线单元的总长度。
在每一测试频率间隔点上，重复上述测试步骤，对不同测试频率可测得相应的Am与Amin。
5.2.2.3扫频反射计比值法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第5.2条。5.2.2.4扫频反射计高频衰减替代法按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第5.3条。5.2.2.5标量网络分析仪驻波测试法5.2.2.5.1测试系统图
测试系统图见图2。
X扫描
扫频信号
发生器
检波器
定向耦合器
入射波
标量网络
分析仪
检波器
定向耦合器
反射波
馈线单元
图2标量网络分析仪驻波测试法系统图5.2.2.5.2测试设备及其要求
记录仪
短路器
匹配负载
标量网络分析仪，动态范围为5～一40dBm或更大；幅度精度为士1dB；定向耦合器：定向性不小于40dB，耦合度10dB，两定向耦合器合度偏差士0.5dB；扫频信号发生器：输出功率不小于5mW：谐波及杂波幅度应小于一30dB（必要时，允SJ20120—92
许采用滤波器），扫频频响偏差在一0.75-0.75dB范围内：d.x-y记录仪，阻抗200kn/V，灵敏度为120mV/cm可移短路器：波导型电压驻波比不小于100；同轴型电压驻波比不小于50；f.匹配负载：见第5.2.2.2.2d条，g检波器：小信号检波灵敏度约100μV/μW；检波器灵敏度频响；两配对的检波器灵每度频响偏差士0.7dB，工作区域检波特性偏离平方律误差小于0.3dB，电压驻波比不大于1.5。5.2.2.5.3测试步骤
按图2连接，调整扫频信号发生器、标量网络分析仪、x—y记录仪，使测试系统正常9
工作，并调到所需的工作频带；在定向耦合器（2）测试端口接短路器，使标量网络分析仪处于测试电压驻波比的工价b.
状态，
去掉短路器，在定向耦合器（2）测试端口接上带有匹配负载的被测馈线单元（如果接c.
发射支路馈线单元，匹配负载用天线替代），标量网络分析仪的显示屏上显示出回波损耗（dB频响曲线（或电压驻波比——频率曲线），由x一y记录仪绘出。5.2.2.6扫频同轴驻波电桥法
5.2.2.6.1测试系统图
测试系统图见图3。
X扫描
扫频信号
发生器
驻波电桥
标量网络
分析仪
同轴波导
转换器
图3扫频同轴驻波电桥法系统图
5.2.2.6.2测试设备及其要求
驻波电桥：连接器型式为同轴型，定向性不小于30dB；被测
馈线单元
记录仪
短路器
匹配负载：电压驻波比小于1.05(SMA系列同轴型负载电压驻波比小于1.15）；固定短路器：电压驻波比大于50；扫频信号发生器：同第5.2.2.5.2c条；d.
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标量网络分析仪：同第5.2.2.5.2a条，同轴波导转换器：电压驻波比小于1.05（测波导型馈线用），波导型匹配负载：同第5.2.2.2.2d条；x一y记录仪，同第5.2.2.5.2d条。5.2.2.6.3测试步骤
a.：按图3连接，调整扫频信号发生器、标量网络分析仪及其它仪表设备，使测试系统工作正常，并调到所需工作频带：将短路器接到驻波电桥测试端口，使标量网络分析仪处于测试电压驻波比的工作状b.
c去掉短路器，将终端带有匹配负载的被测馈线单元（如果接发射支路馈线单元，匹配负载用天线替代）接到驻波电桥测试端口，此时标量网络分析仪的显示屏上显示回波损耗（dB）频响曲线，由x一y记录仪绘出。5.2.3插入损耗测试
本标准规定在低功率状态下进行插入损耗测试。5.2.3.1：高频替代法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第6.1条。5.2.3.2可移短路器功率反射法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第6.2条。5.2.3.3固定短路器功率反射法
本方法适用于电压驻波比不大于·1.25的馈线单元。5.2.3.3.1测试系统图
测试系统图见图4。
5.2.3.3.2测试设备及其要求
信号发生器：同第5.2.2.2.2a条；a.
示波器
检波器
发生器
隔离器
衰减器
测量线
图4固定短路器功率反射法系统图被测
馈线单元
短路器
测量线：同第5.2.2.2.2b条；
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测量线检波晶体：同第5.2.2.2.2c条；隔离器：同第5.2.2.2.2e条；
示波器：同第5.2.2.2.2f条，
可调衰减器：衰减变化范围为0.5～30dB，电压驻波比小于1.10；f.
g固定短路器：电压驻波比大于100。5.2.3.3.3测试步骤
a。按图4连接，调整信号发生器正常工作，并使测试系统处于正常工作状态：b，在测量线端口接固定短路器，在需要测试的任一频率点上（通常是中心频率），仔细调节测量线腔体，使其谐振，移动测量线探针，在示波器的显示屏上显示出一条谐振曲线，准确地记下最小点读数及3dB点读数，并相应地记下测量线的标尺刻度1i及1sm或1右3dB及1左3B;c。将被测馈线单元接在测量线与固定短路器之间，重新移动测量线探针，在示波器的显示屏上又显示出一条谐振曲线，再次准确地记下最小点读数及3dB点读数，并相应地记下测量线标尺上的刻度1mn及T'sn或I右3ds和I左3Bd，按产品规范规定的频率范围和测试频率间隔，重复上述测试步骤，对其它频率点进行测试；
对上述所有测试频率点测试的数据，按下列公式计算损耗值L：AL-L-L.
式中：AL—被测馈线单元的损耗，dB；Lo测量线接固定短路器时的损耗，dB；按公式（8)或（9）；（7)
L一一被测馈线单元接入测量线与固定短路器之间时的损耗，dB；按公式（10）或（11）。Le = 27. 27 2llm_= lmal
Lo = 27. 27 Iran lran!
L = 27. 27 21'anm =Iml
L = 27. 27 1't = I'sanl
式中，入导内波长。
5.2.3.4扫频双定向耦合器比值法按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第6.3条。5.2.3.5标量网络分析仪损耗测试法5.2.3.5.1测试系统图
测试系统图见图5。
5.2.3.5.2测试设备及其要求
·（9）
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标量网络分析仪：同第5.2.2.5.2a条；定向耦合器：同第5.2.2.5.2b条；匹配负载，同第5.2.2.2.2d条，xy记录仪，同第5.2.2.5.2d条；扫频信号发生器：同第5.2.2.5.2c条；检波器：同第5.2.2.5.2g条。
X扫描
扫频信号
发生器
检波器下载标准就来标准下载网
定向耦
合器（1)
5.2.3.5.3测试步骤
馈线单元
标量网络
分析仪
检波器
定向耦
合器(2)
图5标量网络分析仪损耗测试法系统图记录仪
a.按图5连接，不接被测馈线单元，将扫频信号发生器调到所需工作频带，使标量网络分析仪处于测试损耗的工作状态；b。将被测馈线单元按图5所示接入，则在标量网络分析仪显示屏上得到一条损耗曲线，由xy记录仪绘出。
5.2.4传输相位的测试
5.2.4.1副载波测相法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第9.1条。5.2.4.2失网络分析仪测相法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第9.2条。5.2.4.3双电缆测相法
按GJB雷达馈线分系统性能测试方法第9.3条。10
5.2.5幅度、相位同时测试
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本方法主要适用于测试馈线单元中的多端口馈电网络，对两端口网络也适用。5.2.5.1测试系统图
测试系统图见图6。
X扫描
扫频信号
发生器
功分器
隔离器
隔离器
传输线段
失量网络
分析仪
衰减器
馈线单元
调节器
隔离器
图6幅度、相位同时测试系统图
测试设备及其要求
扫频信号发生器：同第5.2.2.5.2c条；记录仪
隔离器
连接线
失量网络分析仪，动态范围为一10~50dBm：幅度精度士0.05dB；相位精度士0.5°；x一y记录仪，同第5.2.2.5.2a录，功率分配器：功率分配比3士0.2dB；电压驻波比小于1.1；可调衰减器，同第5.2.3.3.2f条，相移调节器，相移稠节范围为0~360°，电压驻波比小于1.1；隔离器，正向损耗小于0.5dB，反向隔离大于30dB，电压驻波比小于1.1；连接线：相位变化小于1°，幅度变化小于0.1dB，电压驻波比小于1.1；匹配负载，同第5.2.2.2.2d条。测试步骤
按图6连接，调整扫频信号发生器及矢量网络分析仪，使测试系统处于正常工作状在测试支路先接入一段与被测馈线单元同等长度的传输线段，同时调节可调衰减器，11
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使失量网络分析仪显示幅度与频率、相位与频率关系的基准曲线；c．在测试支路将传输线段取下，接入被测馈线单元，这时，在失量网络分析仪显示的幅度与频率、相位与频率的关系曲线，由x一y记录仪绘出。5.2.6幅度、电压驻波比测试
本方法主要适用于测试馈电单元中的多端口馈电网络，对两端口网络也适用。测试时，幅度与电压驻波比同时进行测试。5.2.6.1测试系统图
测试系统图见图7。
X扫描
扫频信号
发生器
定向耦
合器（1）
合器（2）
检波器
检波器
标量网络
分析仪
短路器
馈线单元
检波器
定向耦
合器（3）
图7幅度、电压驻波比同时测系统图5.2.6.2测试设备及其要求
扫频信号发生器：同第5.2.2.5.2c条；定向耦合器：同第5.2.2.5.2b条；匹配负载：同第5.2.2.2.2d条；固定短路器：同第5.2.3.3.2g条；标量网络分析仪：同第5.2.2.5.2a条；x—y记录仪：同第5.2.2.5.2d条；检波器，同第5.2.2.5.2g条。
5.2.6.3测试步骤
记录仪
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