CN202794347U

CN202794347U - 一种航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置

Info

Publication number: CN202794347U
Application number: CN2012202772031U
Authority: CN
Inventors: 陈习权; 孙杰; 朱中文; 顾夏珍; 韩海林; 陈婧
Original assignee: Zhejiang Province Institute of Metrology
Current assignee: Zhejiang Province Institute of Metrology
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-06-13

Abstract

本实用新型公开了一种航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置。由第一天线、第二天线、第N天线多幅天线构成天线组，并分别与天线开关的第一输入端口、第二输入端口、第N输入端口相连，天线开关的第一输入端口、第二输入端口、第N输入端口分别与天线开关相连，天线开关、天线开关输出端口、滤波器输入端口、滤波器、滤波器输出端口、频谱分析仪信号输入端口、频谱分析仪、频谱分析仪GPIB数据通信端口、计算机GPIB数据通信端口、计算机顺次相连。本实用新型减少了测试过程中的不确定性和不同测试单位间测试结果的差异性，保证了测量的准确性和统一性，实现了自动化测量，降低了劳动强度，极大地提高了测量效率。

Description

一种航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置

技术领域

本实用新型涉及电子测量技术领域，特别涉及一种航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置。

背景技术

GB6364-86 制定了航空无线电导航台站电磁环境管理和作为航空导航设施与航空无线电导航台站电磁兼容的准则，规定了航空无线电导航台站的收发频率参数、导航台电磁信号覆盖区的最低场强信号值及其对工科医设备干扰的防护率等技术指标，关于如何来实现航空无线电导航台站电磁环境的测试却没有明确的规定，这给测量的准确性和统一性带来了困难。目前，国内很多检测机构根据国家标准的要求以及自己的检测条件，给出了基于自身条件的测量方法，这些测量方法主要存在以下缺陷：（1）设备和方法简陋分散、规范性差；（2）人工操作多、人为影响因素大；（3）测量项目多、劳动强度大；（4）测量时间长、测量效率低。

发明内容

本实用新型的目的是为了弥补现有技术的缺陷，提供一种规范性强、劳动强度低、测量效率高的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置包括第一天线、第二天线、第N天线、天线开关、滤波器、频谱分析仪、计算机、天线开关的第一输入端口、天线开关的第二输入端口、天线开关的第N输入端口、天线开关的输出端口、滤波器输入端口、滤波器输出端口、频谱分析仪信号输入端口、频谱分析仪的GPIB数据通信端口和计算机的GPIB数据通信端口；由第一天线、第二天线、第N天线多幅天线构成天线组，第一天线与天线开关的第一输入端口相连，第二天线与天线开关的第二输入端口相连，第N天线与天线开关的第N输入端口相连，天线开关的第一输入端口、天线开关的第二输入端口、天线开关的第N输入端口分别与天线开关相连，天线开关、天线开关的输出端口、滤波器输入端口、滤波器、滤波器输出端口、频谱分析仪信号输入端口、频谱分析仪、频谱分析仪的GPIB数据通信端口、计算机的GPIB数据通信端口、计算机顺次相连。

所述的第一天线、第二天线、第N天线满足GB3907-83，第一天线、第二天线、第N天线为单极阵子天线、双偶极子天线、双锥天线、对数周期天线、圆锥喇叭天线或双脊喇叭天线。所述的天线开关的开关切换响应时间小于0.1s，通道间隔离度大于50dB，插入损耗大于10dB。所述的频谱分析仪内置前置放大器，频率最小覆盖范围100 kHz - 3 GHz，显示平均噪声电平小于-150dBm/Hz，快速ACP测量时间小于30ms，动态范围大于80dB；频谱分析仪上配备GPIB数据通信端口，并可通过GPIB总线与其他设备进行通信。所述的计算机为符合GB/T6833-1987的笔记本或台式机，计算机上配备GPIB数据通信端口，并通过GPIB总线与其他设备进行通信。所述的测试装置各输出端口与输入端口间依次采用低损耗电缆连接，频谱分析仪GPIB数据通信端口和计算机GPIB数据通信端口间采用GPIB总线连接。所述的第一天线、第二天线、第N天线的旋转角度为0°～ 360°，天线架高离地距离大于3m，天线间距大于3m，天线的极化方式为垂直极化或水平极化。

本实用新型减少了测试过程中的不确定性和不同测试单位间测试结果的差异性，保证了测量的准确性和统一性，实现了自动化测量，降低了劳动强度，极大地提高了测量效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1是航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置的结构框图；

图2是航空无线电导航台站电磁环境自动化测试程序的流程图。

图1中，第一天线1、第二天线2、第N天线3、天线开关4、滤波器5、频谱分析仪6、计算机7、天线开关的第一输入端口8、天线开关的第二输入端口9、天线开关的第N输入端口10、天线开关的输出端口11、滤波器输入端口12、滤波器输出端口13、频谱分析仪信号输入端口14、频谱分析仪的GPIB数据通信端口15和计算机的GPIB数据通信端口16；

图2中，初始化U1、测试方案选择U2、基本参数选择U3、执行测量U4、数据处理与输出U5、测试方案调整U6、天线极化方式与方向调整U7、重复原方案测量U8、测量结束U9。

具体实施方式

如图1所示，航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置包括第一天线1、第二天线2、第N天线3、天线开关4、滤波器5、频谱分析仪6、计算机7、天线开关的第一输入端口8、天线开关的第二输入端口9、天线开关的第N输入端口10、天线开关的输出端口11、滤波器输入端口12、滤波器输出端口13、频谱分析仪信号输入端口14、频谱分析仪的GPIB数据通信端口15和计算机的GPIB数据通信端口16；由第一天线1、第二天线2、第N天线3多幅天线构成天线组，第一天线1与天线开关的第一输入端口8相连，第二天线2与天线开关的第二输入端口9相连，第N天线3与天线开关的第N输入端口10相连，天线开关的第一输入端口8、天线开关的第二输入端口9、天线开关的第N输入端口10分别与天线开关4相连，天线开关4、天线开关的输出端口11、滤波器输入端口12、滤波器5、滤波器输出端口13、频谱分析仪信号输入端口14、频谱分析仪6、频谱分析仪的GPIB数据通信端口15、计算机的GPIB数据通信端口16、计算机7顺次相连。

所述的第一天线1、第二天线2、第N天线3满足GB3907-83，第一天线1、第二天线2、第N天线3为单极阵子天线、双偶极子天线、双锥天线、对数周期天线、圆锥喇叭天线或双脊喇叭天线。所述的天线开关4的开关切换响应时间小于0.1s，通道间隔离度大于50dB，插入损耗大于10dB。所述的频谱分析仪6内置前置放大器，频率最小覆盖范围100 kHz - 3 GHz，显示平均噪声电平小于-150dBm/Hz，快速ACP测量时间小于30ms，动态范围大于80dB；频谱分析仪上配备GPIB数据通信端口，并可通过GPIB总线与其他设备进行通信。所述的计算机7为符合GB/T6833-1987的笔记本或台式机，计算机上配备GPIB数据通信端口，并通过GPIB总线与其他设备进行通信。所述的测试装置各输出端口与输入端口间依次采用低损耗电缆连接，频谱分析仪GPIB数据通信端口15和计算机GPIB数据通信端口16间采用GPIB总线连接。所述第一天线1、第二天线2、第N天线3的旋转角度为0°～ 360°，天线架高离地距离大于3m，天线间距大于3m，天线的极化方式为垂直极化或水平极化。

第一天线1、第二天线2、第N天线3接收到的空间电磁波信号通过低损耗电缆分别传输至天线开关的第一输入端口8、第二输入端口9和第N输入端口10，经过天线开关4的单路选通后，其中的一路电磁波信号经由天线开关的输出端口11输出，由低损耗电缆传输至滤波器输入端口12，滤波器5对输入的电磁波信号进行滤波，然后将滤波后的有效电磁波信号从滤波器输出端口13输出，输出信号经由低损耗电缆传输至频谱分析仪信号输入端口14，频谱分析仪6捕捉到该信号后即在显示屏上进行实时显示，同时该电磁波信号由频谱分析仪6经过模数转换处理后由GPIB数据通信端口16输出，经由GPIB总线传输至计算机的GPIB数据通信端口16，计算机7接收到相关数据后进行处理和输出。

[0014] 如图2所示，在计算机上启动测试程序，“初始化U1”执行测试程序初始化及GPIB接口初始化，随后程序进入“测试方案选择U2”，测试方案包括无方向信标台NDB方案、仪表着陆系统ILS方案、指点信标台MK方案、全向无线电信标台VOR方案、测距台DME方案、一次雷达和二次雷达ATCRBS方案，完成测试方案选择后程序进入“基本参数选择U3”，设置频谱分析仪的分辨率带宽BW和视频带宽VBW、天线因子A、系统的衰减值L，完成上述选择和设置后程序开始“执行测量U4”，并进行实时“数据处理和输出U5”，在完成初始方案的单次测试后，程序进入“测试方案调整U6”判别，若对测试方案进行调整则程序跳转至步骤“测试方案选择U2”顺次执行新方案相关测试，若不对测试方案进行调整则程序进入“天线极化方式与方向调整U7”判别，此时若对天线极化方式与方向进行调整，则程序跳转至步骤“执行测量U4”顺次执行后续测试，若不对天线极化方式与方向进行调整，则程序进入“重复原方案测量U8”判别，此时若重复原方案测量则程序跳转至步骤“执行测量U4”顺次执行后续测试，若不重复原方案测量则程序进入“测量结束U9”，结束测试。

本实用新型首先明确了测量仪器、测试方法和数据处理方法，保证了测量的准确性和一致性；其次，提供了简单、快捷的人机交互界面，使得用户可以设置和选择测试方案及其基本参数、并实时显示和输出测量结果；再次，实现了航空无线电导航台站电磁环境的自动化测量，减少了测试过程中的不确定性和不同测试单位间测试结果的差异性，也解决了测量速度、测量精度与测试可重复性之间的矛盾。

Claims

1.一种航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：包括第一天线（1）、第二天线（2）、第N天线（3）、天线开关（4）、滤波器（5）、频谱分析仪（6）、计算机（7）、天线开关的第一输入端口（8）、天线开关的第二输入端口（9）、天线开关的第N输入端口（10）、天线开关的输出端口（11）、滤波器输入端口（12）、滤波器输出端口（13）、频谱分析仪信号输入端口（14）、频谱分析仪的GPIB数据通信端口（15）和计算机的GPIB数据通信端口（16）；由第一天线（1）、第二天线（2）、第N天线（3）多幅天线构成天线组，第一天线（1）与天线开关的第一输入端口（8）相连，第二天线（2）与天线开关的第二输入端口（9）相连，第N天线（3）与天线开关的第N输入端口（10）相连，天线开关的第一输入端口（8）、天线开关的第二输入端口（9）、天线开关的第N输入端口（10）分别与天线开关（4）相连，天线开关（4）、天线开关的输出端口（11）、滤波器输入端口（12）、滤波器（5）、滤波器输出端口（13）、频谱分析仪信号输入端口（14）、频谱分析仪（6）、频谱分析仪的GPIB数据通信端口（15）、计算机的GPIB数据通信端口（16）、计算机（7）顺次相连。

2.根据权利要求1所述的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：所述的第一天线(1)、第二天线(2)、第N天线(3)满足GB3907-83，第一天线(1)、第二天线(2)、第N天线(3)为单极阵子天线、双偶极子天线、双锥天线、对数周期天线、圆锥喇叭天线或双脊喇叭天线。

3.根据权利要求1所述的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：所述的天线开关(4)的开关切换响应时间小于0.1s，通道间隔离度大于50dB，插入损耗大于10dB。

4.根据权利要求1所述的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：所述的频谱分析仪(6)内置前置放大器，频率最小覆盖范围100 kHz - 3 GHz，显示平均噪声电平小于-150dBm/Hz，快速ACP测量时间小于30ms，动态范围大于80dB；频谱分析仪上配备GPIB数据通信端口，并可通过GPIB总线与其他设备进行通信。

5.根据权利要求1所述的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：所述的计算机(7)为符合GB/T6833-1987的笔记本或台式机，计算机上配备GPIB数据通信端口，并通过GPIB总线与其他设备进行通信。

6.根据权利要求1所述的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：所述的测试装置各输出端口与输入端口间依次采用低损耗电缆连接，频谱分析仪GPIB数据通信端口（15）和计算机GPIB数据通信端口（16）间采用GPIB总线连接。

7.根据权利要求1所述的航空无线电导航台站电磁环境自动化测试装置，其特征是：所述的第一天线(1)、第二天线(2)、第N天线(3)的旋转角度为0°～360°，天线架高离地距离大于3m，天线间距大于3m，天线的极化方式为垂直极化或水平极化。