Автоматизированные системы контроля параметров ППМ,
применяемые в массовом производстве.
Опыт создания и эксплуатации.
Маслов Павел ,
сотрудник компании "Акметрон"
Обзор
Важной тенденций развития современной радиолокации является стремительный рост применения активных фазированных антенных решеток (АФАР). АФАР применяются в наземных, морских, авиационных и космических системах, они обеспечивают многофункциональность, надежность, минимальное время на переброску луча, а также позволяют вести работу на разных частотах.
Базовым конструктивным и функциональным элементом стандартной АФАР является приемопередающий модуль (ППМ). В результате конструкция и качество этих модулей оказывают основное влияние на радиочастотные (РЧ) характеристики радиолокационной станции(РЛС). В процессе передачи выходной РЧ импульс усиливается, определяя тем самым максимальную излучаемую мощность станции. В процессе приёма ответного сигнала малошумящий усилитель (МШУ) на входе модуля ППМ определяет коэффициент шума системы и, следовательно, минимальный обнаруживаемый сигнал.
В каждом тракте программируемые фазовращатели и аттенюаторы управляют направлением луча и определяют угловую точность РЛС. Общее количество модулей ППМ в составе современных АФАР может достигать нескольких тысяч. И каждый такой модуль нуждается в огромном объеме проверочных испытаний. Все эти обстоятельства накладывают высокие требования к параметрам измерительной аппаратуре и требуют обеспечения высокой степени автоматизации измерений.
Проблема
Разработка решения для автоматизированного тестирования модулей ППМ сопряжена с рядом определенных трудностей:
Необходимость обеспечить достаточную точность результатов измерений в соответствии с техническим заданием;
Необходимость подавления высокой выходной мощности, которая может достигать нескольких десятков ватт;
Большое количество измеряемых каналов. Как следствие, необходимость организации сложных схем коммутации для измерения всех параметров.
Большой объем испытаний. Наибольшее время, обычно, занимает измерение характеристик аттенюатора и фазовращателя. Эти измерения являются обычно взаимосвязанными, поскольку аттенюатор влияет на фазовращатель и наоборот. Как правило, разрядность фазовращателя и аттенюатора от 5 до 8. Так, при 6-битовом коде управления общий объем комбинаций составляет 4096.
Необходимость реализации системы управления тестируемым модулем. ППМ, как правило, являются интеллектуальными устройствами, которые работают в различных режимах и требуют для каждого испытания множества команд от автоматизированного испытательного оборудования.
Необходимость снижения времени на тестирование. Этот пункт особенно важен, если мы говорим о тестировании модулей на серийном производстве с объемом выпуска более тысячи в месяц.
Для получения полной картины значений параметров модуля ППМ необходимо проводить измерения значений параметров как приемного тракта, так и передающего, и осуществлять это, что немаловажно, в импульсном режиме:
Основные характеристики передатчика:
Усиление и КСВ;
Спектр (гармоники, паразитные составляющие и интермодуляционные искажения);
Компрессия (макс. мощность);
Профиль импульса;
Ослабление и фаза;
Программируемое (5-8 бит на каждый); От 1 тыс. до 65 тыс. состояний на одну точку.
