商用エレクトロニクスや通信と同様に、純粋なアナログ設計からハイブリッドなアナログ/デジタル設計への進化は、機能と性能の向上を駆動し続けています。レーダーシステムでは、周波数のアジャイル性がますます高まっています。パルスをはじめとする信号フォーマットや変調方式はますます複雑化しており、これにはより広い帯域幅が求められます。高度なデジタル信号処理(DSP)技術は、システムの動作を偽装し、ジャミングを回避するために使用されます。

AESA(アクティブ・フェーズド・アレイ)などのアーキテクチャは、ビームフォーミングやビームステアリングでより高いパフォーマンスを実現するために、窒化ガリウム(GaN)などの先進的な材料に依存しています。キーサイトには、レーダーシステムの開発における設計から設置、検証までのすべてのフェーズに対応するソリューションがあります。

レーダーワークフロー図

レーダーシステムテストワークフロー

レーダーシステムの各フェーズをテストするための主なステップは以下のとおりです:

  • TRモジュール / アンテナ / コンポーネント
  • レーダー DSP/FPGA 開発
  • サブシステム統合
  • レーダー展開
  • レーダーレンジテスト、アンテナ
  • HIL(ハードウェア・イン・ザ・ループ)テスト
  1. TRモジュールおよびアンテナテスト
  2. レーダーエミュレーション
  3. ターゲットシミュレーション
  4. コンポーネントテスト

アンテナおよび送受信モジュール(TRM)テスト

AESAフェーズドアレイアンテナは、数千から数十万ものアンテナパターンを合成し、高性能、機能性、柔軟性を提供することができます。数十万、あるいは数百万ものアンテナパターンを特性評価することは時間を要します。高速なソースおよびレシーバを使用することは、これらの課題を克服する上で大きなメリットとなります。キーサイトのシミュレーション、アンテナテスト、TRモジュールテストのソリューションポートフォリオは、機能性、速度、精度の独自の融合を提供し、テストコストを削減します。

AESAフェーズドアレイアンテナ
M3302A PXIe AWGおよびデジタイザ

レーダー目標シミュレーション

最新のレーダーテストシステムの要件は、より広い帯域幅、より多くのチャンネル、位相コヒーレンシー、およびより低いレイテンシを求めています。新たな脅威に対抗するためのレーダーテストにかける時間は劇的に短縮されています。現代のレーダーターゲットシミュレータのニーズを満たすために、柔軟なCOTS(商用オフザシェルフ)アーキテクチャを採用することが不可欠です。レーダーターゲットシミュレータを作成するための展開可能なコンポーネントの調達コストは低いかもしれませんが、適切なターゲットシミュレータテストを開発するための自己統合、校正、時間、労力、および精度のコストが高いため、ソリューション全体のコストが増加します。

開発コストが低いことを考えると、特定のカスタムレーダーターゲットシミュレータの購入は価値のある投資のように思えるかもしれませんが、DSPの作成や必要なすべてのハードウェアの統合に関連するコストは高くなります。Keysight M3302Aのような新しいテスト・計測機器を使用することで、最小限の統合時間とコストで直ちに開発できる柔軟なプラットフォームが提供されます。

レーダーエミュレーション

現代のレーダー信号は周波数および振幅においてアジャイルであり、TRMおよびアンテナ技術の向上に伴いより複雑になっています。この複雑さは、現実的なEWシミュレーションにおける課題です。包括的なソフトウェアユーティリティでレーダー信号をシミュレートし、COTSハードウェアを使用して検証することは、設計をより効率的にテストするために必要です。KeysightのSystemVue W1905EPレーダーモデルライブラリのようなツールは、レーダー信号を最も正確に描写するための多くの異なるパラメータをサポートしています。これには以下が含まれます:アンテナおよびスキャンパターン、変調、モード、ならびにUWB、SAR、フェーズドアレイ、MIMOなどの他の高度なシステムのサポート。

UXG アジャイル信号発生器
FieldFoxによるレーダーシステムのパフォーマンス検証

インストールと検証

レーダーは、あらゆる航空宇宙・防衛通信システムにおいて不可欠な要素です。しかし、現場でのレーダーテストは、エンジニアや技術者が持ち運ぶ必要のある測定器の多さから困難を伴います。さらに、従来のハンドヘルド製品にはパルス信号を測定するために必要なパフォーマンスが欠けており、現場での測定値はラボ用測定器による測定値と一致しないのが一般的です。

高精度の測定器を現場に持ち運ぶことこそが、キーサイトのFieldFoxアナライザを生み出した最大の原動力です。FieldFoxアナライザを使用すれば、1台の測定器を現場に持ち込むだけで、レーダーパルス特性の検証と測定、Sパラメータ、スペクトラム解析、送信機パワー、リアルタイム・スペクトラム解析、雑音指数などを実行できます。さらに、FieldFoxで行うすべての測定は、ベンチトップ・アナライザの測定結果と一貫性を保ちます。

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