電磁脈沖耦合特性測試系統(tǒng)集成研制采購需求

1、電磁脈沖耦合特性測試系統(tǒng)集成研制采購需求因工作需要，需開展電磁脈沖耦合器特性測試系統(tǒng)集成研制。1 系統(tǒng)設計目標電磁脈沖耦合特性測試目的是通過開展系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級小信號分解測試，獲得被試裝備電磁脈沖耦合系數(shù)頻域特性。測試系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1所示，系統(tǒng)主要由微波模擬信號源、功率放大器、微波電纜、發(fā)射天線、接收天線、模擬射頻光纖鏈路、頻譜分析儀（信號分析儀）、計算機等組成。圖1 電磁脈沖耦合特性測試系統(tǒng)組成示意圖其中，微波模擬信號源用于產(chǎn)生測試所需的模擬信號，功率放大器將信號放大經(jīng)天線輻射，放置在被試裝備內(nèi)的接收天線將信號接收由頻譜分析儀進行監(jiān)測。同時，為了將測試場坪上獲取的窄脈沖微波信號傳送至場坪外

2、測試控制方艙，減小強電磁輻射環(huán)境對導線傳輸?shù)臏y量信號產(chǎn)生電磁干擾，測試信號通過模擬信號光纖傳輸鏈進行傳輸。測試系統(tǒng)工作頻率覆蓋300MHz40GHz，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射天線與被測裝備間距不小于100m的耦合特性測試，能夠?qū)崿F(xiàn)對微波模擬信號源、功率放大器、頻譜分析儀等儀器設備參數(shù)設置、狀態(tài)調(diào)整，以及對測試數(shù)據(jù)進行處理功能。2 分系統(tǒng)組成及指標測試系統(tǒng)所需設備主要包括微波模擬信號源、功率放大器、模擬射頻光纖鏈路、收發(fā)天線、頻譜分析儀、遠程控制軟件、輔助器材等，測試系統(tǒng)集成在一測試控制方艙內(nèi)。2.1 微波模擬信號源微波模擬信號源用于產(chǎn)生微波信號，頻率覆蓋300MHz-40GHz，具備調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相，大功

3、率輸出、窄脈沖調(diào)制等功能。主要指標如下：（1）頻率范圍：覆蓋300MHz-40GHz；（2）輸出功率：配置大功率輸出模塊，最大輸出功率15dBm，最小輸出功率-90dBm。（3）調(diào)制方式：調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相和窄脈沖調(diào)制；（4）最小脈沖寬度：20ns；（5）步進衰減器：大于100dB；（6）幅度分辨率：0.01dB；（7）諧波失真：40dBc；（8）相位噪聲：110dBc(偏頻:10kHz)；（9）頻率轉(zhuǎn)換時間：<1ms；頻率分辨率：1Hz；（10）工作模式包含：步進掃描、列表掃描；（11）接口：GPIB，LAN；（12）安裝方式：配備機架安裝適配器。2.2 頻譜分析儀頻譜分析儀（信號分析儀

4、）用于分析被試裝備內(nèi)部耦合的微波信號。主要指標如下:（1）工作頻率：覆蓋300MHz-40GHz；（2）實時分析帶寬：85MHz；（3）系統(tǒng)靈敏度：優(yōu)于-150dBm；（4）相位噪聲：100dBc/Hz（1GHz，100Hz頻偏）；（5）顯示平均噪聲電平：140dBc/Hz；（6）幅度精度：±0.35dB；（7）衰減器步進：5dB；（8）無雜散動態(tài)范圍：70dBc；（9）100%截獲概率最小時間：20ns；（10）提供標準機柜的安裝配件。2.3 功率放大器功率放大器用于將微波模擬信號源輸出功率方法至幾十W級至百W級，可分頻段進行建設，功率放大器主要技術(shù)指標如表1所示。其中，功率放大器

5、的工作頻段覆蓋300MHz-40GHz，分頻段方式不受表1限制，性能不低于表中所提指標要求。表1 功率放大器主要技術(shù)指標參數(shù)主要技術(shù)指標工作頻率(GHz)0.3-11-66-1818-26.526.5-40連續(xù)波功率(W)2501001005040最大輸入功率(dBm)00000輸入/輸出阻抗()5050505050增益(dB)5550504746增益平坦度(dB)±4±5±5±5±5諧波（典型值）(dBc)-15-15-15-20-20帶外雜波dBc-50-50-50-50-50輸入接口N-K型N-K型N-K型2.92-K型2.92-K型輸出

6、接口N-K型N-K型N-K型BJ220(WR42)BJ320(WR28)功率放大器其它指標包括：（1）脈沖信號放大能夠?qū)ξ⒉}沖信號進行放大，最小脈沖寬度不大于50ns。（2）過駐波保護當輸出端駐波大于5時，發(fā)告警并立刻停止工作。（3）工作環(huán)境0+40，濕度90%。（4）工作電壓AC 220V±10%，50/60Hz。（5）遠程控制GPIB、LAN等控制接口，提供遠程控制軟件，并能夠集成在系統(tǒng)測試軟件中。（6）散熱方式具備過溫保護，自帶散熱器，并具備降噪措施。（7）標準機柜安裝。2.4 模擬射頻光纖鏈路模擬射頻光纖鏈路由電光轉(zhuǎn)換模塊、光纖和光電轉(zhuǎn)換模塊。用于將微波信號進行調(diào)制后通過光

7、的形式在光纖中傳輸，在接收端進行解調(diào)將射頻信號傳輸至頻譜分析儀或其他測試設備。利用模擬射頻光纖可以有效提高抗干擾能力，不會對場分布產(chǎn)生電磁輻射影響，避免使用長微波電纜。模擬射頻光纖鏈主要指標如表2所示。其中，模擬射頻光纖鏈頻段覆蓋300MHz-40GHz，分頻段方式不受表2所示，性能不低于表中所提指標。表2 模擬射頻光纖鏈主要指標參數(shù)測試條件指標工作頻率(GHz)0.318183026.540鏈路增益（dB）0dBm輸入000帶內(nèi)平坦度（dB）0dBm輸入±3.5±3±3P-1dB輸入（dBm）_131313光纖類型_SM（單模）SM（單模）SM（單模）光纖接口_

8、FC/APCFC/APCFC/APC射頻接口_SMA-K型2.92-K型2.92-K型輸入/輸出阻抗()全帶寬505050使用環(huán)境溫度_-40+70-40+70-40+70貯存環(huán)境溫度_-55+85-55+85-55+85供電_內(nèi)置電池內(nèi)置電池內(nèi)置電池充電電壓_AC220V±10%AC220V±10%AC220V±10%2.5 微波器件（1）微波電纜用于微波模擬信號源與開關(guān)切換單元、功率放大器與發(fā)射天線、接收天線與模擬射頻光纖鏈、射頻光纖鏈與頻譜分析儀間的微波信號傳輸，頻率覆蓋300MHz-40GHz，穩(wěn)幅穩(wěn)相電纜。其中功率放大器與發(fā)射天線間的微波電纜功率容量應滿

9、足功率放大器輸出功率要求。（2）連接波導BJ220直波導、彎波導，用于18GHz-26.5GHz功率放大器與發(fā)射天線間信號傳輸；BJ320直波導、彎波導，用于26.5GHz-40GHz功率放大器與發(fā)射天線間信號傳輸。（3）開關(guān)切換單元實現(xiàn)多個接收天線（多點測量）與單一頻譜分析儀間的信道切換，頻率覆蓋300MHz-40GHz。（4）隔離器用于隔離功率放大器反射回微波模擬信號源的信號，保護微波信號源。分多個頻段建設，隔離度大于20dB，功率容量需滿足與功率放大器。（5）收發(fā)天線收發(fā)天線分頻段建設，300MHz-2GHz選擇對數(shù)周期天線，2GHz-40GHz選擇喇叭天線。其中，分頻段方式不受表3所示

10、，性能不低于表中所提指標。電場探頭頻率覆蓋300MHz-40GHz，可測電場強度不小于1000V/m。所需的主要微波器件如表3所示。表3 系統(tǒng)所需的主要微波器件序號名稱主要技術(shù)指標數(shù)量備注1微波電纜頻率覆蓋300MHz-40GHz，接頭形式包括2.4-N，2.4-2.92，穩(wěn)幅穩(wěn)相電纜1批信號源與功率放大器間信號傳輸頻率覆蓋300MHz-40GHz，接頭包括2.4-2.92接頭，穩(wěn)幅穩(wěn)相電纜接收天線與開關(guān)切換單元間、開關(guān)切換單元與光纖鏈間連接頻率覆蓋300MHz-18GHz，N（K）接頭，穩(wěn)幅穩(wěn)相電纜功率放大器與發(fā)射天線間連接、接收天線與光纖間連接2連接波導BJ200，長度100mm，2支，彎

11、波導2支BJ320，長度100mm，2支，彎波導2支8根據(jù)系統(tǒng)需要可適當增減數(shù)量3開關(guān)切換單元頻率覆蓋300MHz-40GHz14隔離器分頻段覆蓋300MHz-40GHz，隔離度大于18dB1套5發(fā)射天線300MHz-2GHz，駐波小于2，典型增益6dB，對數(shù)周期天線，N型同軸接口1功率容量大于250W2GHz-18GHz，駐波小于1.5，典型增益20dB，N型同軸接口1功率容量大于100W18GHz-26.5GHz，駐波小于1.5，典型增益20dB，BJ220波導接口1功率容量大于50W26.5GHz-40GHz，駐波小于1.5，典型增益20dB，BJ320波導接口1功率容量大于40W6接收

12、天線300MHz-2GHz，駐波小于2，典型增益6dB，對數(shù)周期天線，SMA型同軸接口12GHz-18GHz，駐波小于1.5，典型增益10dB，SMA型同軸接口118GHz-26.5GHz，駐波小于1.5，典型增益15dB，2.92同軸接口126.5GHz-40GHz，駐波小于1.5，典型增益15dB，2.92同軸接口17電場探頭頻率覆蓋300MHz-40GHz，可測電場強度不小于1000V/m。18輔助器材同軸連接器、專用天線支架（方便天線架設和姿態(tài)調(diào)整）、天線運輸箱（方便天線收納和運輸）等1批2.6 控制軟件利用工控機、計算機及控制軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對微波模擬信號源、功率放大器、頻譜分析儀、矢量

13、網(wǎng)絡分析儀（已有設備）、功率計等儀器設備進行參數(shù)設置、遠程控制，實現(xiàn)強電磁脈沖耦合特性測試、數(shù)據(jù)記錄和處理，人機界面友好。實現(xiàn)的主要功能如下：（1）軟件兼容國內(nèi)外具有通用程控接口的儀器儀表，儀器設置和操作通過軟件在工控機上實現(xiàn)。微波模擬信號源的參數(shù)設置主要包括：頻率、幅度、調(diào)制方式、脈沖參數(shù)、微波輸出開關(guān)等。測試系統(tǒng)軟件包含功率放大器的遠程控制軟件功能。頻譜分析儀參數(shù)設置主要包括：頻率、帶寬、掃描方式、分辨率帶寬、衰減、最值選擇、數(shù)據(jù)導出等。矢量網(wǎng)絡分析儀參數(shù)設置主要包括：儀器校準、S參數(shù)測試、數(shù)據(jù)輸出導出等。功率計參數(shù)設置主要包括：頻率、測量模式、測試結(jié)果導出等。（2）測試系統(tǒng)軟件控制開關(guān)切

14、換單元實現(xiàn)信號路徑的切換，開關(guān)也可通過面板進行手動切換。（3）測試系統(tǒng)軟件為中文界面，人機界面友好，操作使用靈活方便，可自動生成報表。（4）可根據(jù)用戶需求進行軟件升級。2.7 測試控制方艙電磁脈沖耦合特性測試系統(tǒng)集成在1個測試控制方艙內(nèi)，同時，為滿足電磁脈沖環(huán)境場測量需要，建設1套測試方艙，共計2個測試方艙。測試方艙由艙體、空調(diào)及其風道、實驗工作臺、標準機柜、儲物柜、信號轉(zhuǎn)接板、通風風機、照明燈、折疊椅等組成。方艙可固定在載車上運行，也可放置在平整地面上運行。2.7.1 屏蔽要求90kHzf1GHz頻段內(nèi)，屏蔽效能不低于60dB；1GHzf18GHz頻段內(nèi)，屏蔽效能不低于80dB。2.7.2

15、結(jié)構(gòu)要求（1）尺寸方艙尺寸應當依據(jù)國軍標CAF60型，也可根據(jù)國際標準20GP集裝箱改裝定制，內(nèi)部作業(yè)空間尺寸不小于8m2。（2）屏蔽門方艙設一單開高性能電磁屏蔽門，尺寸（高×寬）不小于1.7 m×0.8 m，滿足電磁屏蔽、防風、防沙要求，供人員和設備進出方艙，門鎖設計應保證開關(guān)靈活，可滿足一個人獨立操作，設置限位機構(gòu)。（3）實驗工作臺方艙內(nèi)設計工作臺，寬度不小于0.8m（可根據(jù)布局合理調(diào)整），合理根據(jù)方艙情況合理設計工作臺長度。工作臺配抽屜，上方適當位置安裝電源插排。（4）儲物柜工作臺上方吊裝一排儲物柜，外觀與工作臺協(xié)調(diào)，尺寸（高×寬×深）不小于2m&

16、#215;0.4m×0.4m（可根據(jù)布局合理調(diào)整），配備門鎖，保證運輸過程中儲存物品的安全。（5）標準機柜工作臺側(cè)方配置機柜，滿足微波模擬信號源、頻譜分析儀、功率放大器、工控機等設備同時工作，機柜兩側(cè)及后部都設有通風口，頂部安裝大功率散熱風扇及電源過載保護開關(guān)，內(nèi)部安裝空氣開關(guān)及電源插排，在前面板安裝急停開關(guān)按鈕。（6）信號轉(zhuǎn)接板在方艙一側(cè)安裝信號轉(zhuǎn)接板，信號轉(zhuǎn)接板安裝高度需考慮艙外操作的方便性。信號轉(zhuǎn)接板包含兩種：其中一個信號轉(zhuǎn)接板設置不少于10路高性能同軸電纜接口、5路網(wǎng)線接口、10路光纖接口和4路電話接口；另一個信號轉(zhuǎn)接板為100mm的圓波導（尺寸可根據(jù)布局合理調(diào)整），提供防塵

17、蓋，滿足非標線纜直接穿過。2.7.3 調(diào)溫能力在環(huán)境溫度為-20到50時，方艙內(nèi)部溫度可保持在15到25。安裝兩臺維護方便、互為備份的商用空調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速制冷和制熱。2.7.4 供電、照明及接地市電功率15kW，380V/50Hz和220V/50Hz,可對艙外供電2kW。配備不間斷電源，供電功率5kW，可為儀器和照明供電。電源要求：供電方式為市電、油機、UPS三者可方便切換，電壓為380×（1±10%）V和220×（1±10%）V，頻率為50×（1±5%）Hz。配備配電箱，具備過壓、過載、短路保護等功能。配備電纜箱，可繞放長度25m

18、的市電線纜和接地線。配備接地線及接地樁，方艙內(nèi)儀器接地電阻小于5。設置照明燈多盞，保證方艙內(nèi)照明，防空燈1個、應急照明燈1個。2.7.5 防噪音空調(diào)及通風風機打開，艙門關(guān)閉，艙內(nèi)噪音值小于65dB。2.7.6 艙內(nèi)通風設置兩個通風波導窗，屏蔽效能滿足整艙要求，強制通風換氣，風扇工作噪聲小于60dB。2.7.7 輔助器材方艙內(nèi)適當位置安裝大錘、滅火器、折疊椅；配備吊裝器材，便于方艙的吊裝、配備50m的線纜槽。2.7.8 表面涂敷方艙表面平整光滑，涂層完整光潔、色澤均勻，不得有起泡、剝落、碰傷、劃傷、脫層和凸凹不平等缺陷。方艙外表面按要求涂色，方艙內(nèi)壁貼白色波音布，地板采用防靜電地板。2.7.9

19、安裝要求要求方艙可安裝在二類底盤車上，底盤車為我方在建通用設備，測試方艙需與底盤車配合安裝。2.7.10 “六性”要求（1）環(huán)境適應性要求工作溫度：-20到+50（艙內(nèi)保持15到25）；貯存溫度：-30到+60；氣壓環(huán)境：海拔高度3000m以下設備可正常工作；抗風能力：滿足穩(wěn)定風速16m/s的環(huán)境條件下能正常工作，25m/s的環(huán)境條件下不損壞；防護能力：具備防砂塵、防太陽輻射、防雨、防雷、防潮、防霉等措施；運輸要求：滿足國內(nèi)鐵路和公路運輸條件要求。設備經(jīng)過長途運輸后，所有零件不破損、不松動，安裝架設后能正常工作。設備包裝箱可重復使用，箱體不易變形破損、抗壓能力強，采用減震設計。箱體材料采用防水設計，箱體要方便搬運、運輸及吊裝。（2）可靠性要求平均故障間隔（MTBF）：240h（使用方風險10%）；連續(xù)工作時間：8h。（3）維修性要求自動診斷：具備開機自檢和人工控制自檢功能；故障定位：具備故障告警功能，可定位故障并顯示，危險故障要有聲光報警；部件更換：關(guān)鍵件和重要件可修復、可更換。（4）測試性要求人工測試：裝備中設置充分的內(nèi)部和外部測試點，測試點位置具有明顯的標志，并配備詳細的書面測試手冊。測試點與測試設備之間具有良好的兼容性，接口簡單，易于操作。（5）安全性要求防火能力：設備表層和車艙內(nèi)壁采用耐火材料