軍事電子(2)

作者：中國軍事網
　　
　　中國電子測量儀器經過40多年的發(fā)展，為我國國民經濟、科學教育、特別是國防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻。隨著世界高科技發(fā)展的潮流，中國電子測量儀器也步入了高科技發(fā)展的道路，特別是經過“九五”期間的發(fā)展，我國電子測量儀器在若干重大科技領域取得了突破性進展，為我國電子測量儀器走向世界水平奠定了良好的基礎。

一、成功研制出微波毫米波矢量網絡分析儀

　　我們已經成功地研制了被稱為“世界電子測量儀器之王”的微波毫米波矢量網絡分析儀。隨著我國新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展，占領和利用有限的頻譜資源已經成為高新技術發(fā)展和軍事電子技術及裝備發(fā)展的一個重要特點，其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現代電子裝備的核心特點。而現代電子裝備的發(fā)展又急需能同時獲得被測對象的幅度、相位和群時延特性的高性能矢量網絡分析儀。特別是雷達相控陣列技術的普遍應用，對相位和群時延特性的測試要求越來越高，因此矢量網絡分析儀便成為現代電子裝備必備的、關鍵的測試設備，是其他測試設備無法取代的重要檢測手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術正在日益普及，而有源CAD的基礎是提取有源器件的S參數，當前只有矢量網絡分析儀有能力同時獲得有源器件的S參數，使CAD的設計結果更接近于實際應用。除此之外，矢量網絡分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網絡的應用領域，而在非線性、大功率網絡的測試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外，以矢量網絡分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動測試系統(tǒng)，因此它的應用領域將是非常廣闊的。

　　為了適應我國的急需，信息產業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網絡分析儀，該儀器的突出特點主要有以下幾個方面：

　　1.工作頻帶寬，一次掃描即可完成45MHz～40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測量。

　　2.測量精度高，由于采用誤差修正技術，大大減小了系統(tǒng)誤差對測量結果的影響，即使采用非理想的硬件電路，也能獲得高精度測量。

　　3.大動態(tài)范圍，由于矢量網絡分析儀采用高靈敏度幅相接收機技術和數字信號處理技術，提高了小信號測試靈敏度，拓展了測試動態(tài)范圍。

　　4.高速實時測試，由于采用了嵌入式高速計算機技術，將測量校準、測量控制、誤差修正、顯示控制等過程程序化、軟件化，提高了自動化程度和測試速度，使實時測量成為可能。

　　信息產業(yè)部電子第41研究所，經過多年的艱苦努力，該所研制的矢量網絡分析儀已實現系列化和家庭化，有十多個型號可供用戶選擇，包括同軸和波導校準件在內的測試附件齊全，配套性強，能夠滿足不同層次用戶的測試要求，其頻率范圍可在0.0003～110GHz內選用。

　　國產矢量網絡分析儀的研制成功，使我國矢量網絡分析儀的設計和制造水平跨入了世界先進行列，成為繼美國之后世界上第二個掌握此項技術的國家，產品的技術水平和品種可以與國外同類產品相比，同時通過對矢量網絡分析儀的研制，掌握了多種以矢量網絡分析儀為核心的自動測量技術和自動測試系統(tǒng)。

二、掌握了調制域測試技術，研制成功調制域分析儀

　　調制域測試技術是二十世紀末出現的一個新的測試技術領域，它與過去我們熟知的時域測試、頻域測試成為目前的“三域”測試技術。時域測試是測量輸入信號隨時間而變化的信號值，是信號幅度與時間的關系。頻域測試是測量輸入信號隨頻率而變化的信號值，是信號幅度與頻率的關系。調制域測試是測量輸入信號隨時間而變化的頻率值，所產生的顯示圖形代表信號的調制域，是信號的頻率值與時間的關系。調制域測試技術是一門新興的非常重要的而技術難度又非常大的測試技術，這主要取決于科學技術和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道，過去大多數電子信息傳送的是幅度變化信息，現在轉向傳送數字信息以后，信息越來越多地作為數字脈沖之間的定時或相位關系的方式傳送出去，單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎的儀器，就不能滿足表征這些數字信號需要了。于是提出了相位數字化新方法。這種方法非常適合測量定時信號、相位編碼信號或頻率編碼信號。調制域測試技術的出現，必將對眾多的測試問題做出新貢獻。事實已經證明，調制域分析技術，在越來越多的應用領域成為一種不可或缺的測試技術，尤其是在軍事電子測試領域更有其重要的意義。

　　譬如，隨著綜合業(yè)數字網和同步光纖網絡等新的數字通信技術進入主流電話系統(tǒng)，其高速傳輸速率應用傳統(tǒng)的測試手段已經不能精確地測量傳輸信號；再有通信傳輸中晃動的精確測量，是傳輸中至關重要的一個問題。由于調制域分析技術可以進行二百萬次/秒，64000次背對背的頻率測量，因而它是當今唯一能直接顯示隨時間而變化的晃動技術；再有，調制域分析技術在軍事上具有其獨特的應用，由于它可以測量、分析迅速變化的頻率、時間間隔或相位關系函數，因此調制域分析技術可對這種信號進行調諧，以達到電子裝備的最佳性能，以雷達而言，可以消除其盲點，減少目標運動的負效應，改善雷達系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外，調制域分析儀還非常適合設計防抱死制動系統(tǒng)、可調節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等?？傊?，調制域分析技術是可以用來加速設計和表征諸如雷達、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴頻通信等的工作和性能特征。

　　南京新聯電子設備有限公司已經研制成10Hz～2.5GHz的調制域分析儀，達到國外同類產品的水平，填補了國內空白，為我國跳頻領域的電子設備和軍事裝備提供了低于國外價格1/3～1/2的測試手段。為了更好地滿足測試需要，下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調制域分析儀。

三、VXI總線技術取得重大進展

　　VXI總線技術是二十世紀末出現的一個新的母線技術。它首先出現于美國，應用于美國空軍電子測量儀器。VXI總線將VME總線和GPIB結合起來構成一個新的標準，這種模塊式儀器平臺可以滿足未來儀器應用的需要，使電子測量儀器和系統(tǒng)步入一個新的發(fā)展時期。VXI總線是一個新的行業(yè)標準接口母線，是一種完全開放的、適應多廠家儀器產品（模塊、插卡式）的行業(yè)標準。這個標準的推出有三個原因：一是適應技術發(fā)展的要求，二是多廠家的儀器缺乏互聯性，三是軍方的需要，而且這是最重要的一個方面。軍方需求什么？一是軍用電子測量儀器戰(zhàn)爭現場所強調的便攜性，VXI可以大大減小設備的體積和重量；二是大大提高測試速度，VXI比GPIB的速度可提高40倍；三是測試系統(tǒng)的適應性、靈活性大為提高；四是價格適中；五是有利于充分發(fā)揮計算機的作用。

　　這個新的總線標準，在美國應用之后，我國各界都非常欣賞，研究者眾多。我國經過幾年的探索，已經取得了較大的進展，在若干方面實現了具體的應用。如成都電子科技大學測試技術及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測試軟件平臺是我國VXI測試技術的重大突破，其主要技術指標：1.硬件環(huán)境：內嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉換器；有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口，還有打印機和UPS等其它必要外設。2.軟件環(huán)境：Windows98操作系統(tǒng)；支持標準模塊驅動器（VISA32）。3.軟件特性：可編輯的圖形化編程環(huán)境；可自定義的虛擬面板；豐富的數據處理函數；開放的外部程序接口；同時管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊；方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應用于“XXX型號遠程雷達綜合測試系統(tǒng)”、“火控雷達綜合測試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動測試系統(tǒng)中。

四、電子測試儀器向毫米波推進

　　眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展，特別是在軍事方面，其發(fā)展更為迅速。預計未來電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號環(huán)境將達100～200萬個脈沖/秒，裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令，目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設備的要求，這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力，為此必須發(fā)展超高速集成電路（VHSIC）。于是集成電路的測試將從幾十萬門/芯片升至幾百萬門/芯片，其測試難度相應地大幅度增加。鑒于“現代戰(zhàn)爭的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”，因此從80年代起，美、蘇等國就將毫米波技術納入新式武器裝備研制計劃。由于微波/毫米波單片集成電路（MIMIC）能夠在一個基片上制作出寬帶接收機或寬帶功率組件，從而能做出重量小于25磅，體積小于90立方英寸，能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看，測試技術已成為制約MIMIC進一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

　　信息產業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數測試裝置及校準件，與主機一起可以進行三毫米波段的幅度和相位精確量；頻譜儀的毫米波擴頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實現9kHz～110GHz頻段的頻譜分析；毫米波功率計探頭系列與主機一起實現了微波/毫米波功率的直接測量。南京新聯電子設備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計數器，其頻率測量范圍達10Hz～110GHz，該產品可廣泛用于毫米波電子對抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設備、高精度雷達及射電天文等領域。

五、通信測量儀器達到高技術水平

　　通信產業(yè)的發(fā)展速度超過了人們的想象，所以我們必須適應通信產業(yè)的發(fā)展，以最快的速度發(fā)展我國的通信電子測量儀器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無線尋呼檢測儀、電臺綜合測試儀、數字微波通信測試儀；信息產業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測試儀、數字傳輸/數據通信分析儀、七號信令測試儀等。這些產品都達到了二十世紀末國際先進水平。

六、數字化儀器迅速發(fā)展

　　近幾年，數字化儀器在迅速發(fā)展，我國也在不斷研究推出各種新型數字化儀器，譬如數字示波器、數字調制裝置、數字化函數/任意波形發(fā)生器??子有限公司的數字化視音頻測量儀，是把若干硬件功能軟件化的電子測量儀器，除去眾多的基本測量功能外，還可以進行遠距離傳輸和測量，測量23個視頻項目和4個音頻項目，現為我國廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

　　其他諸如在光通信測試儀方面，合成信號源方面，VXI總線儀器模塊方面、聲學測量儀器方面等等，都研制出不少二十世紀末國際水平的產品，但與信息技術的飛速發(fā)展相比，我國電子測量儀器必須瞄準世界技術的發(fā)展方向，做出與信息技術發(fā)展相適應的一流的電子測量儀器產品。