Wie man die Empfindlichkeit von Radarsystemen durch LO-Substitution mit niedrigem Phasenrauschen verbessert

+ Pro XG7 Analogsignalgenerator

LO-begrenzte Radarempfängerempfindlichkeit identifizieren

Um festzustellen, ob der interne Lokaloszillator (LO) eines Radars die Empfängerempfindlichkeit begrenzt, muss die Leistung unter kontrollierten LO-Bedingungen verglichen werden. Zunächst führen die Ingenieure eine Basismessung mit dem normalen internen Oszillator des Radars durch. Der Test kann das Verhalten bei schwachen Signalen, das Rauschverhalten des Empfängers oder die Fähigkeit zur Unterscheidung schwacher Echos in der Nähe stärkerer Signale oder Störungen untersuchen. Anschließend wird der interne LO durch eine externe HF-Quelle mit ausreichend niedrigem Phasenrauschen ersetzt oder über einen geeigneten Bypass angeschlossen. Die externe Quelle muss die erforderliche LO-Frequenz und den erforderlichen Ansteuerpegel bereitstellen und gleichzeitig die geltenden Referenz- und Synchronisationsbedingungen einhalten. Empfängerverstärkung, Bandbreite, Filterung, Anregungspegel, Frequenzplan und andere relevante Einstellungen bleiben unverändert, sodass der Vergleich den Einfluss der LO-Quelle isoliert.

Nach Festlegung der Basislinie wiederholen die Ingenieure die Empfängermessung mit dem rauschärmeren externen Lokaloszillator (LO) und vergleichen die Ergebnisse. Verbesserungen im Schwachsignalverhalten oder reduzierte rauschbedingte Störungen deuten darauf hin, dass der interne Oszillator zur Empfindlichkeitsbegrenzung des Radars beitragen könnte. Ändert sich die gemessene Leistung nur geringfügig, könnten andere Empfänger- oder Systemfaktoren dominieren. Die Ingenieure untersuchen die Unterschiede über relevante Betriebsfrequenzen und Signalbedingungen hinweg, um festzustellen, ob der Effekt konsistent ist. Der Vergleich muss Änderungen des LO-Ansteuerpegels, der Synchronisation oder der Signalführung berücksichtigen, die das Ergebnis andernfalls beeinflussen könnten. Durch Konstanthalten der Testbedingungen und Ändern der LO-Quelle können die Ingenieure beurteilen, ob das Phasenrauschen des internen Oszillators wesentlich zu den beobachteten Leistungsbegrenzungen des Radars beiträgt, ohne anzunehmen, dass ein LO-Austausch das System dauerhaft verbessert.

Lösung zur LO-Substitution mit niedrigem Phasenrauschen für Radar

Um den Einfluss des Lokaloszillators (LO) auf die Radarempfindlichkeit zu ermitteln, muss die Empfängerleistung mit dem internen LO und einer rauschärmeren externen Referenz unter vergleichbaren Testbedingungen verglichen werden. Der analoge Signalgenerator Keysight Pro XG7 bietet eine rauscharme HF-Quelle für LO-Substitutionsmessungen. Zunächst erfassen die Ingenieure die Basislinienantwort des Radars mit dem internen Oszillator und konfigurieren anschließend die externe Quelle auf die erforderliche Frequenz und den Ansteuerpegel. Bei konstanter Empfängerverstärkung, Bandbreite, Anregung, Filterung und Synchronisation wird die Messung wiederholt und die Ergebnisse verglichen. Eine verbesserte Reaktion auf schwache Signale oder reduzierte rauschbedingte Störungen mit dem externen LO deuten darauf hin, dass das Rauschen des internen Oszillators zur Empfindlichkeitsbegrenzung beitragen kann. Geringe Veränderungen weisen darauf hin, dass andere Empfänger- oder Systemfaktoren untersucht werden sollten. Diese Lösung ermöglicht eine gezielte Fehlersuche, indem der potenzielle Einfluss der LO-Leistung isoliert wird, anstatt die Substitution als dauerhafte Verbesserung des Radarsystems zu betrachten.

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