Wie in der kommerziellen Elektronik und Kommunikation treibt auch in Radarsystemen die Entwicklung von rein analogen zu hybriden analog/digitalen Designs die Fortschritte in Leistungsfähigkeit und Performance kontinuierlich voran. Die Frequenzen werden immer flexibler. Signalformate und Modulationsverfahren – gepulst und nicht gepulst – werden immer komplexer, was eine größere Bandbreite erfordert. Advanced Digitale Signalverarbeitungstechniken (DSP) werden eingesetzt, um den Systembetrieb zu verschleiern und Störungen zu vermeiden.

Architekturen wie aktive elektronisch gesteuerte Arrays (AESA) stützen sich auf fortschrittliche Materialien wie Galliumnitrid (GaN), um eine höhere Leistung bei der Strahlformung und Strahlsteuerung zu erreichen. Keysight bietet Lösungen für alle Phasen der Entwicklung eines Radarsystems, vom Entwurf bis zur Installation und Verifizierung.

Radar Arbeitsablaufdiagramm

Arbeitsablauf bei der Prüfung von Radarsystemen

Nachfolgend sind die wichtigsten Schritte zur Prüfung der einzelnen Phasen des Radarsystems aufgeführt:

  • TR-Modul / Antenne / Bauteil
  • Radar DSP/FPGA Entwicklung
  • Integration von Teilsystemen
  • Radar-Einsatz
  • Radarbereichstest, Antenne
  • Hardware-in-the-Loop (HIL)-Test
  1. TR-Modul- und Antennentest
  2. Radar-Emulation
  3. Ziel-Simulation
  4. Komponenten-Test

Prüfung der Antenne und des Sende-Empfangs-Moduls (TRM)

AESA-Phased-Array-Antennen können Tausende oder Hunderttausende von Antennendiagrammen synthetisieren, um Leistungsfähigkeit, Kapazität und Flexibilität zu bieten. Die Charakterisierung von Hunderttausenden oder sogar Millionen von Antennenmustern ist zeitaufwändig. Die Verwendung einer schnellen Quelle und eines schnellen Empfängers ist ein wesentlicher Vorteil bei der Bewältigung dieser Herausforderungen. Das Portfolio von Keysight an Simulations-, Antennentest- und TR-Modultestlösungen bietet eine einzigartige Mischung aus Leistungsfähigkeit, Geschwindigkeit und Genauigkeit, die Ihre Testkosten senken wird.

AESA-Phased-Array-Antennen
M3302A PXIe AWG und Digitalisierer

Radar-Zielsimulation

Neuere Anforderungen an Radartestsysteme erfordern größere Bandbreiten, mehr Kanäle, Phasenkohärenz und geringere Latenzzeiten. Das Zeitfenster für die Prüfung von Radargeräten zur Bekämpfung neuer Bedrohungen schrumpft drastisch. Um die Anforderungen an moderne Radar-Zielsimulationen zu erfüllen, ist die Einführung einer flexiblen, handelsüblichen (COTS) Architektur von entscheidender Bedeutung. Die Kosten für den Erwerb einsatzfähiger Komponenten zur Erstellung eines Radar-Zielsimulators mögen gering sein, aber die hohen Kosten für die Selbstintegration, die Kalibrierung, die Zeit, den Aufwand und die Genauigkeit zur Entwicklung der entsprechenden Zielsimulatortests erhöhen die Gesamtkosten der Lösung.

Der Kauf eines speziellen, kundenspezifischen Radar-Zielsimulators mag angesichts der geringeren Entwicklungskosten als lohnende Investition erscheinen, aber die Kosten für die Erstellung des DSP und die Integration der gesamten erforderlichen Hardware sind hoch. Die Verwendung neuerer Test- und Messgeräte, wie z. B. des Keysight M3302A, bietet eine flexible Plattform, die Sie sofort mit minimaler Integrationszeit und -kosten entwickeln können.

Radar-Emulation

Moderne Radarsignale haben eine hohe Frequenz- und Amplitudenflexibilität und werden mit der Verbesserung der TRM- und Antennentechnologie immer komplexer. Diese Komplexität ist ein Problem für eine realistische EW-Simulation. Die Simulation von Radarsignalen in einem umfassenden Softwareprogramm und die Verifizierung mit COTS-Hardware ist notwendig, um Ihre Entwürfe effizienter zu testen. Tools wie die SystemVue W1905EP Radar Model Library von Keysight unterstützen viele verschiedene Parameter, um Ihr Radarsignal möglichst genau darzustellen. Dazu gehören: Antennen- und Scanmuster, Modulationen, Modi und Unterstützung für andere fortschrittliche Systeme wie UWB, SAR, Phased Array und MIMO.

UXG Agiler Signalgenerator
Validierung der Leistung des Radarsystems durch FieldFox

Installation und Verifizierung

Das Radar ist ein wesentliches Element jedes Kommunikationssystems in der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungsbereich. Die Prüfung von Radargeräten im Feld ist jedoch aufgrund der Vielzahl von Instrumenten, die Ingenieure und Techniker mit sich führen müssen, eine Herausforderung. Darüber hinaus verfügen tragbare Geräte in der Regel nicht über die erforderliche Leistung zur Messung gepulster Signale, und die Messungen im Feld stimmen in der Regel nicht mit denen im Labor überein.

Die FieldFox-Analysatoren von Keysight zeichnen sich durch Präzision im Feld aus. Mit FieldFox-Analysatoren können Sie ein einziges Gerät mit ins Feld nehmen, um Radarimpulseigenschaften, S-Parameter, Spektrumanalyse, Sendeleistung, Echtzeit-Spektrumanalyse, Rauschzahl und mehr zu überprüfen und zu messen. Darüber hinaus stimmen alle mit FieldFox durchgeführten Messungen mit denen von Benchtop-Analysatoren überein.

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