一种雷达动态频率选择测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种雷达动态频率选择测试系统，由单通道函数和任意波形发生器、双通道函数和任意波形发生器、射频信号发生器、射频频谱分析仪以及安装有GPIB控制器以及相应的雷达动态频率选择测试软件的控制电脑，外加若干射频衰减器、功分器和辅助电脑组成，由此就能避免现有的测试系统不能符合全球标准测试要求、能进行雷达信号发射或分析的仪器通常价格都很昂贵、再加上它们不会自带软件而仅仅是通过仪器本身的操作界面来进行操作最终导致测试非常低效的缺陷。
【专利说明】一种雷达动态频率选择测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及测试装置【技术领域】，特别涉及一种雷达动态频率选择测试系统。
【背景技术】
[0002]雷达动态频率选择测试是指工作在5GHz频段内的无线设备，在与同频段工作的雷达相遇时，应该能动态地选择或改变自身的工作频率，从而避免干扰雷达信号。由于5.25?5.35 GHz和5.47?5.725 GHz是全球雷达系统的工作频段，所以在这些频段内的设备都应能够主动或被动地满足雷达动态频率选择的要求。
[0003]随着无线通信技术尤其是W1-Fi技术的蓬勃发展，各种各样无线设备如雨后春笋，涌向消费者市场，由于技术更新换代十分快速，所以市场销售的无线设备不计其数，原本主要的2.4 GHz ISM频段变得日渐拥挤，设备间干扰也越发严重，因此，更高频段的无线通信成为了焦点，同时各国也均陆续开放了 5GHz的免许可频段，但考虑到如上所说的无线设备对雷达可能产生的干扰，各国都制定了相应的标准，强制要求工作在雷达频段的无线设备必须具有雷达动态频率选择的功能。这些国家和地区包括但不限于北美、欧洲、加拿大、澳大利亚、日本、韩国和中国等等。其中在中国是根据工业和信息化部在2012年底颁布的《工业和信息化部关于发布5150-5350兆赫兹频段无线接入系统频率使用相关事宜的通知》，工信部无函[2012]620号，提出了 5GHz雷达频段需要DFS测试的要求，现在已经正式实施。如果5GHz设备不能通过雷达动态频率选择测试，将不能在市面上进行销售。
[0004]工作在5 GHz频段的无线通信设备主要是802.1la,802.1ln,802.1lac等W1-Fi设备。FCC还专门发布了备忘录FCC 06-96，对DFS的测试进行了详细规范，而在欧盟则是在ETSI EN 301 893标准中对DFS的测试进行了详细描述。其它国家的测试要求均主要遵循这两个国家和地区的测试方法，但可能会在雷达信号类型上会根据自身要求来定义不同的参数。FCC和ETSI标准中的DFS测试项目主要有:
(I)工作信道的均匀分布:要求被测设备在5.25?2.35 GHz和5.47?5.725 GHz频段等概率地选择工作信道。
[0005](2)雷达信号检测带宽:从被测设备工作信道的中心频率开始，以I MHz步长增加(或减少)雷达信号频率，观察被测设备的反应，直到被测设备无法检测到雷达信号，以获得UUT能够检测到的雷达信号的频率范围。
[0006](3)初始信道可用性检测时间:被测设备在完成开机操作后，应该对当前工作信道进行I分钟检测，观察被测设备的信道检测机制，被测设备应当在完成I分钟的信道检测之后才开始发送射频信号。
[0007](4)信道可用性检测:被测设备在完成开机操作后，将对当前工作信道进行I分钟检测，本测试项要求在I分钟信道检测时间的最初和最后时刻在被测设备工作信道发送雷达信号，由于雷达信号的出现，被测设备在完成I分钟检测之后，应当不在该信道发送射频信号。
[0008](5)信道迁移时间:被测设备与其相关联的设备进行业务传输时，在被测设备工作信道发送雷达信号，从雷达信号停止发送开始计时，被测设备(如果被测设备是主设备，则包括与之相关的所有从设备)应当在限定时间内停止在该信道进行业务传输。
[0009](6)信道停止传送时间:被测设备与其相关联的设备进行业务传输时，在被测设备工作信道发送雷达信号，从雷达信号停止发送开始，在该信道上的传输时间总和不能超过限值。
[0010](7)信道不可占用周期:被测设备在某一信道检测到雷达信号之后，不能在该信道进行业务传输的时间限值。
[0011](8)检测门限统计性能测试:在被测设备工作信道以规定的电平值发送指定的雷达信号，该测试需要在相同的条件下重复进行多次，以统计被测设备能够检测到的雷达信号的概率。
[0012]基于5GHz频率的进一步开放及相关无线设备的进一步普及，雷达动态频率选择(DFS-Dynamic Frequency Selection)测试将会成为一项在全球产品型号核准测试过程中极为重要的一个环节，而相关的测试系统的使用频率也会变得很频繁。目前由于国内的相关测试要求才刚起步，在国内还没有拥有自主知识产权的雷达动态频率选择测试系统，去满足日益增长的产品测试需求，而且测试要求将会在未来的实施过程中慢慢细化，进行增补；另外由于许多5GHz的无线产品通常是同时进行内销及外销，所以通常都会按照全球的标准要求来进行雷达动态频率选择测试，所以非常需要一套低成平，高效，灵活，并能够符合全球雷达动态频率选择标准要求的测试系统。目前市面上的雷达动态频率选择测试设备，要么只是单纯的信号发生器，负责发射雷达信号，要么只是单纯的在频谱分析仪上的信号分析，或者是将两者结合起来，但仅仅是针对特定国家的标准要求，不能符合全球标准测试要求。而且，能进行雷达信号发射或分析的仪器通常价格都很昂贵，再加上它们不会自带软件，而仅仅是通过仪器本身的操作界面来进行操作，这使得测试非常低效。
【发明内容】
[0013]发明目的:本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种雷达动态频率选择测试系统，由单通道函数和任意波形发生器、双通道函数和任意波形发生器、射频信号发生器、射频频谱分析仪以及安装有GPIB控制器以及相应的雷达动态频率选择测试软件的控制电脑，外加若干射频衰减器、功分器和辅助电脑组成，由此就能避免现有的测试系统不能符合全球标准测试要求、能进行雷达信号发射或分析的仪器通常价格都很昂贵、再加上它们不会自带软件而仅仅是通过仪器本身的操作界面来进行操作最终导致测试非常低效的缺陷。
[0014]技术方案:为了实现发明目的，本发明公开了一种雷达动态频率选择测试系统，包括控制电脑1，控制电脑I内部带有基于Labview的测试模块,所述的基于Labview的测试模块能够进行雷达动态频率选择，所述的控制电脑I内部安装有GPIB控制器2，所述的GPIB控制器2通过GPIB线3分别同单通道函数和任意波形发生器4、双通道函数和任意波形发生器5、射频信号发生器6以及射频频谱分析仪8相连接，所述的通道函数和任意波形发生器4与双通道函数和任意波形发生器5均同射频信号发生器6相连接，所述的射频信号发生器6同第一射频衰减器9相连接，第一射频衰减器9同第一功分器10相连接，第一功分器10还同射频频谱分析仪8和第二射频衰减器11相连接，所述的第二射频衰减器11同第二功分器12相连接，第二功分器12还同第三射频衰减器13和第四射频衰减器14相连接，第三射频衰减器13同工作在5GHz频段的相关联的设备15相连接，第四射频衰减器
14同工作在5GHz频段的被测设备16相连接，工作在5GHz频段的被测设备16同辅助电脑17相连接。
[0015]所述的基于Labview的测试模块包括能够进行对被测设备进行图表曲线的截取、全自动的雷达动态频率选择在线监控测试以及工作在5GHz频段的被测设备的响应分析，还能够进行30分钟禁止占用期的测量、60秒时间的检查、信道转移时间及累计时间测量，另外还具有编程控制波形发生器和射频信号发生器来支持全球雷达动态频率选择标准。
[0016]单通道函数和任意波形发生器4以及双通道函数和任意波形发生器5用来从时域上产生根据各国雷达动态频率选择测试的标准要求的雷达波形信号，然后传送到射频信号发生器6的调制输入端口进行调制，在频域上进行模拟，从而产生所需要的雷达信号，所产生的雷达信号将会通过第一射频衰减器9、第一功分器10、第二射频衰减器11、第二功分器
12、第三射频衰减器13和第四射频衰减器14到达工作在5GHz频段的被测设备16，从而对工作在5GHz频段的被测设备16进行干扰，同时所产生的雷达信号及工作在5GHz频段的相关联的设备15和工作在5GHz频段的被测设备16的工作射频信号也会通过第一功分器10和第二功分器12反馈回射频频谱分析仪8，从而监测雷达信号幅值是否正确，并对工作在5GHz频段的相关联的设备15和工作在5GHz频段的被测设备16对雷达信号的反应进行测量，最后通过基于Labview的测试模块进行分析，判断被测设备的反应是否符合法规的要求，然后对数据图表进行保存。
[0017]所述的单通道函数和任意波形发生器4、双通道函数和任意波形发生器5、射频信号发生器6以及射频频谱分析仪8各自分别有对应的GPIB地址，能够被控制电脑I识别并进行控制。
[0018]所述的单通道函数和任意波形发生器4以及双通道函数和任意波形发生器5的输出通过BNC接口的射频线连接到射频信号发生器6的脉冲或FM调制输入端口。
[0019]所述的射频信号发生器6的输出及射频频谱分析仪8的输入端分别通过射频线连接到第一射频衰减器9和第一功分器10。
[0020]有益效果:本发明与现有技术相比，将测试硬件和软件集成为一体，支持多种信号发生器和频谱仪，可以很灵活地进行系统配置，支持全自动化测试，相比其它系统来说有着很高的灵活性及可控制的性价比，而且本套雷达动态频率选择测试系统符合全球的测试标准要求，从而提供了多样化的测试需求量及提高了产品测试效率及缩短产品进入全球应用的时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0023]如图1所示，一种雷达动态频率选择测试系统，包括控制电脑1，控制电脑I内部带有基于Labview的测试模块,所述的基于Labview的测试模块能够进行雷达动态频率选择，所述的控制电脑I内部安装有GPIB控制器2，所述的GPIB控制器2通过GPIB线3分别同单通道函数和任意波形发生器4、双通道函数和任意波形发生器5、射频信号发生器6以及射频频谱分析仪8相连接，所述的通道函数和任意波形发生器4与双通道函数和任意波形发生器5均同射频信号发生器6相连接，所述的射频信号发生器6同第一射频衰减器9相连接，第一射频衰减器9同第一功分器10相连接，第一功分器10还同射频频谱分析仪8和第二射频衰减器11相连接，所述的第二射频衰减器11同第二功分器12相连接，第二功分器12还同第三射频衰减器13和第四射频衰减器14相连接，第三射频衰减器13同工作在5GHz频段的相关联的设备15相连接，第四射频衰减器14同工作在5GHz频段的被测设备16相连接，工作在5GHz频段的被测设备16同辅助电脑17相连接。所述的基于Labview的测试模块包括能够进行对被测设备进行图表曲线的截取、全自动的雷达动态频率选择在线监控测试以及工作在5GHz频段的被测设备的响应分析，还能够进行30分钟禁止占用期的测量、60秒时间的检查、信道转移时间及累计时间测量，另外还具有编程控制波形发生器和射频信号发生器来支持全球雷达动态频率选择标准。由于雷达信号有不同类别，有不同的时域和频域特性。单通道函数和任意波形发生器4以及双通道函数和任意波形发生器5用来从时域上产生根据各国雷达动态频率选择测试的标准要求的雷达波形信号，然后传送到射频信号发生器6的调制输入端口进行调制，在频域上进行模拟，从而产生所需要的雷达信号，所产生的雷达信号将会通过第一射频衰减器9、第一功分器10、第二射频衰减器11、第二功分器12、第三射频衰减器13和第四射频衰减器14到达工作在5GHz频段的被测设备16，从而对工作在5GHz频段的被测设备16进行干扰，同时所产生的雷达信号及工作在5GHz频段的相关联的设备15和工作在5GHz频段的被测设备16的工作射频信号也会通过第一功分器10和第二功分器12反馈回射频频谱分析仪8，从而监测雷达信号幅值是否正确，并对工作在5GHz频段的相关联的设备15和工作在5GHz频段的被测设备16对雷达信号的反应进行测量，最后通过基于Labview的测试模块进行分析，判断被测设备的反应是否符合法规的要求，然后对数据图表进行保存。所述的单通道函数和任意波形发生器4、双通道函数和任意波形发生器5、射频信号发生器6以及射频频谱分析仪8各自分别有对应的GPIB地址，能够被控制电脑I识别并进行控制。所述的单通道函数和任意波形发生器4以及双通道函数和任意波形发生器5的输出通过BNC接口的射频线连接到射频信号发生器6的脉冲或FM调制输入端口。所述的射频信号发生器6的输出及射频频谱分析仪8的输入端分别通过射频线连接到第一射频衰减器9和第一功分器10。
[0024]下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
[0025]本发明的单通道函数和任意波形发生器4以及双通道函数和任意波形发生器5分别采用的是安捷伦33220A和Tabor电子的Wff 1072，此外射频信号发生器6采用的是安捷伦8665B或任意其它带有脉冲及FM调制功能，并能够覆盖6GHz射频频率的射频信号发生器；射频频谱分析仪8采用的是安捷伦EXA N9010A,或罗德施瓦茨公司的FSIQ/FSQ/FSU，ESIB系列频谱仪或接收机。该雷达动态频率选择测试系统也支持其它型号的射频频谱分析仪8，因为该雷达动态频率选择测试系统从软件上预留了一下给使用者自行开发驱动的功能，所以使用者可以通过Labview来自行开发及添加所需要的设备的驱动，这样实现配置的灵活性。GPIB控制器采用的是国家仪器公司的GPIB-USB-HS控制器。第一射频衰减器9、第一功分器10、第二射频衰减器11、第二功分器12、第三射频衰减器13和第四射频衰减器14要能够在5-6GHz内正常工作。
[0026]对所公开的上述实施例的说明，使本领域的专业技术人员能够实现或者使用本发明，对上述实施例的修改队本领域的专业技术人员是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明不限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【权利要求】
1.一种雷达动态频率选择测试系统，其特征在于包括控制电脑(I )，控制电脑(I)内部带有基于Labview的测试模块,所述的基于Labview的测试模块能够进行雷达动态频率选择，所述的控制电脑(I)内部安装有GPIB控制器(2)，所述的GPIB控制器(2)通过GPIB线(3)分别同单通道函数和任意波形发生器(4)、双通道函数和任意波形发生器(5)、射频信号发生器(6)以及射频频谱分析仪(8)相连接，所述的通道函数和任意波形发生器(4)与双通道函数和任意波形发生器(5)均同射频信号发生器(6)相连接，所述的射频信号发生器(6)同第一射频衰减器(9)相连接，第一射频衰减器(9)同第一功分器(10)相连接，第一功分器(10)还同射频频谱分析仪(8)和第二射频衰减器(11)相连接，所述的第二射频衰减器(11)同第二功分器(12)相连接，第二功分器(12)还同第三射频衰减器(13)和第四射频衰减器(14)相连接，第三射频衰减器(13)同工作在5GHz频段的相关联的设备(15)相连接，第四射频衰减器(14)同工作在5GHz频段的被测设备(16)相连接，工作在5GHz频段的被测设备(16)同辅助电脑(17)相连接。
2.根据权利要求1所述的雷达动态频率选择测试系统，其特征在于所述的基于Labview的测试模块包括能够进行对被测设备进行图表曲线的截取、全自动的雷达动态频率选择在线监控测试以及工作在5GHz频段的被测设备的响应分析，还能够进行30分钟禁止占用期的测量、60秒时间的检查、信道转移时间及累计时间测量，另外还具有编程控制波形发生器和射频信号发生器来支持全球雷达动态频率选择标准。
3.根据权利要求1所述的雷达动态频率选择测试系统，其特征在于所述的单通道函数和任意波形发生器(4)以及双通道函数和任意波形发生器(5)用来从时域上产生根据各国雷达动态频率选择测试的标准要求的雷达波形信号，然后传送到射频信号发生器(6)的调制输入端口进行调制，在频域上进行模拟，从而产生所需要的雷达信号，所产生的雷达信号将会通过第一射频衰减器(9)、第一功分器(10)、第二射频衰减器(11)、第二功分器(12)、第三射频衰减器(13)和第四射频衰减器(14)到达工作在5GHz频段的被测设备(16)，从而对工作在5GHz频段的被测设备(16)进行干扰，同时所产生的雷达信号及工作在5GHz频段的相关联的设备(15)和工作在5GHz频段的被测设备(16)的工作射频信号也会通过第一功分器(10)和第二功分器(12)反馈回射频频谱分析仪(8)，从而监测雷达信号幅值是否正确，并对工作在5GHz频段的相关联的设备(15)和工作在5GHz频段的被测设备(16)对雷达信号的反应进行测量，最后通过基于Labview的测试模块进行分析，判断被测设备的反应是否符合法规的要求，然后对数据图表进行保存。
4.根据权利要求1所述的雷达动态频率选择测试系统，其特征在于所述的单通道函数和任意波形发生器(4)、双通道函数和任意波形发生器(5)、射频信号发生器(6)以及射频频谱分析仪(8 )各自分别有对应的GPIB地址，能够被控制电脑(I)识别并进行控制。
5.根据权利要求1所述的雷达动态频率选择测试系统，其特征在于所述的单通道函数和任意波形发生器(4)以及双通道函数和任意波形发生器(5)的输出通过BNC接口的射频线连接到射频信号发生器(6)的脉冲或FM调制输入端口。
6.根据权利要求1所述的雷达动态频率选择测试系统，其特征在于所述的射频信号发生器(6)的输出及射频频谱分析仪(8)的输入端分别通过射频线连接到第一射频衰减器(9)和第一功分器(10)。
【文档编号】H04B17/00GK103929257SQ201410173254
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】柏立州, 张志锋, 梁志光 申请人:信亚美科（南京）信息技术有限公司