示波器+相控阵测量选件破解干扰机测量难题

描述

雷达自诞生之日起,就开始了与干扰作斗争的漫长历程。

而欺骗性雷达干扰,是模拟目标的回波特性,使雷达获得虚假目标信息,作出错误判断或增大雷达自动跟踪系统的误差。

距离波门拖引干扰是应用最多的一种距离欺骗干扰,主要用于破坏雷达距离跟踪系统的工作。

干扰机是怎么骗过雷达的

干扰是通过增加干扰机相对于雷达的功率比实现的。欺骗性干扰则是一种改进形式,从技术角度来讲,它的主要目的是将受干扰雷达的干信比(J/S)逐渐增加到无穷大:

首先,在雷达测得的目标回波上,干扰机逐步提高干扰脉冲的功率,从而截获雷达的距离波门和速度波门。这将导致雷达会根据干扰脉冲(又称覆盖脉冲)的功率电平调节自动增益控制(AGC)。

雷达

其次,截获AGC之后,干扰机开始改变干扰脉冲的频率和延时,使其不同于干扰飞行器的距离和速度(多普勒)。当受干扰雷达从干扰飞行器的距离和速度门“分离”时,由于受干扰雷达不再测得来自干扰飞行器的任何目标回波,因此J/S无穷大。

雷达

这可以从Neri 1) 导出的针对相干雷达的欺骗性自我保护干扰的J/S等式中看出:

雷达

其中,Pj 和Gj 表示干扰机的功率和增益,Pt,r 和Gr 表示受干扰雷达的发射功率和增益,σ表示干扰飞行器的雷达散射截面积(RCS),R表示干扰机和受干扰雷达之间的距离。当受干扰雷达被拖到干扰机以外的其他距离门或多普勒门时,RCS变为零,因此等式中的分母将变为零,J/S增加到无穷大。

示波器+相控阵测量选件,破解测量难题

在射频条件下验证欺骗性干扰技术需要使用支持功率和时间测量的双通道测量接收机。第一个通道测量受干扰雷达,通常使用信号发生器进行模拟。第二个通道测量干扰技术。两个通道的相关测量可以揭示J/S何时实现以及何时变为无穷大。示波器是用于双通道比较测量的理想接收机,也是进行定时测量的黄金标准。

雷达

罗德与施瓦茨(以下简称“R&S”公司)为测量距离门拖引配备了一套高性能的测试装置,主要包括:

SMW200A矢量信号发生器:用来模拟受干扰雷达并在干扰机中引起干扰响应;

RTP高性能示波器:用来测量并比较受干扰雷达和干扰响应。

VSE-K6A相控阵测量选件的VSE矢量信号分析软件。

为了使用基础的示波器测量距离门拖引(RGPO),需要使用雷达的第一个脉冲来触发两个通道(触发设置见后文描述)。增大示波器时基以覆盖整个拖引范围。换言之,如果受干扰雷达受到的总拖引为50 µs,则将时基设为50 µs。使用具有足够分段的快速分段功能捕获干扰技术,然后通过历史功能进行查看。附加的跨通道相关测量能够精确识别每个时刻每个脉冲之间的时间偏移。

雷达

使用示波器的RGPO测量:相关功能测量干扰技术和受干扰雷达之间的延时。当延时超出干扰飞行器的距离范围时,J/S变为无穷大。

VSE矢量信号分析软件和VSE-K6A相控阵测量选件还可以测量射频脉冲。软件和选件内置包含脉冲宽度、脉冲幅度、脉冲重复间隔和脉冲频率的脉冲测量功能,这些功能难以使用示波器的基本功能直接测量。同时测量两个射频通道时(例如测量RGPO),VSE-K6A选件更便于电子战(EW)工程师自动测量干扰技术并精确掌握相对定时和幅度情况。

测量过程是这样的

启用VSE的脉冲测量通道,并将其连接到RTP高性能示波器。

首先,针对受干扰雷达的脉冲配置触发。使用触发菜单将VSE触发设为“Manual”(手动)。

在测量受干扰雷达的示波器通道中设置边沿触发。本例中使用通道1进行测量。确保所设置的触发电平远高于示波器的底噪,以防止噪声触发测量。

雷达

为边沿触发添加一个略长于受干扰雷达脉冲的触发抑制。本例中受干扰雷达的脉冲宽度为10 µs。

雷达

最后,将触发模式设为“Normal”(正常),这样,示波器会根据触发条件捕获符合条件的一个波形或一组波形。

完成捕获后,如下所示的脉冲测量中将显示捕获的波形段。可以滚动脉冲结果表(右上方)查看每个波形段。本例显示来自示波器通道1和通道3的波形段52。脉冲幅度显示(底部)显示受干扰雷达脉冲(黄色)和干扰脉冲(蓝色)。 干扰脉冲的功率更大,并相对于受干扰雷达出现延时。

雷达

将数据导出到电子表格,并运行Visual Basic子程序来计算通道1和通道3中脉冲之间的时间戳或脉冲幅度差,进而自动进行RGPO测量。

雷达

结果显示在下方的RGPO一列中。可以使用相同的代码来计算受干扰雷达和干扰机之间的幅度或频率差。

雷达

RTP高性能示波器,结合VSE-K6A相控阵测量应用软件内置的多通道射频脉冲测量功能,可以进行高达16 GHz的测量。分析欺骗性干扰技术(例如距离门拖引)和自动化干扰机测试,这套工具你可以有!

关于罗德与施瓦茨

罗德与施瓦茨是测试与测量、系统与方案、网络与网络安全领域的领先供应商。公司成立已超过85年,总部设在德国慕尼黑,在全球70多个国家设有子公司。作为一家独立的科技集团,罗德与施瓦茨创新性的产品和解决方案为全球工业及政府客户提供了一个更安全与互联的世界。截至2021年6月30日,罗德与施瓦茨公司在全球拥有约13000名员工。

原文标题:分析欺骗性干扰技术和自动化干扰机测试,这套工具你可以有!

文章出处:【微信公众号:罗德与施瓦茨中国】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:汤梓红

 

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