新一代天气雷达测试规范

新一代天气雷达(CINRAD-SA/SB)测试规范

1、范围

1.1本规范涵盖了新一代天气雷达测试内容、指标要求、测试方法、测试仪表的设置以及测

试程序的使用。

1.2本规范适用新一代天气雷达的SA/SB型号。

2、本规范引用文件

新一代天气雷达出厂、现场测试大纲

3、测试内容以及指标

3.1 发射机功率测试

要求发射机输出的峰值功率在650kW―750kW范围内。

3.2 发射机输出脉冲包络测试

发射机输出脉冲包络，窄脉冲脉冲宽度（50%处）：1.57±0.1µs ，宽脉冲脉冲宽度（50%处）：4.5―5.0µs；上升沿（10%―90%）、下降沿（90%―10%）大于120ns、小于200ns；纹波顶降小于5%。

3.3 发射机极限改善因子测试

用频谱仪测得发射信号的S/N，根据计算公式：I＝S/N＋10lgB－10lgF

式中：I为极限改善因子（dB）

S/N为信号噪声比（dB）

B为频谱分析带宽（Hz）

F为发射脉冲重复频率（Hz）

SA/SB雷达发射机极限改善因子I≥52dB

3.4 发射机输出频谱宽度测试

-40dB处谱宽不大于±7.26MHZ；

-50dB处谱宽不大于±12.92MHZ；

-60dB处谱宽不大于±22.94MHZ

3.5 接收机噪声系数测试

包含保护器，接收机模拟噪声系数≤3.0dB，数字端噪声系数≤4.0dB

3.6 接收机机内动态范围测试

采用机内信号源接收系统动态范围≥85dB

3.7 接收机机外信号源动态范围测试

采用外部仪表信号源 接收系统动态范围≥85dB 3.8 接收机机内发射率测试

用机内信号源注入功率为-95dBm 至-35dBm 间各档的信号，在距离5km 至200km 范围内检验其回波强度的测量值，回波强度测量值与注入信号计算回波强度测量值的最大差值应在±1dB 范围内。

3.9 接收机机外信号源发射率动态范围测试

用仪表信号源注入功率为-90dBm 至-35dBm 各档的信号，在距离5km 至200km 范围内

检验其回波强度的测量值，回波强度测量值与注入信号计算回波强度测量值的最大差值应在±1dB 范围内。 3.10 系统地物抑制能力测试

滤波前功率减滤波后功率≥52dB 。 3.10 系统相位噪声测试（I 、Q 相角）

I 、Q 相角法进行测试、计算相位噪声≤0.15°。 3.11 现场雷达天线水平测试

水平合像仪测得天线8个方向对角差值不超过50 "

3.12 现场雷达天线太阳法的指向测试 方位、俯仰角度误差≤±0.3° 3.13 现场雷达天线控制精度测试 方位、俯仰角度控制精度≤±0.1° 4、 新一代天气雷达各项指标的测试方法

4.1 发射机输出包络测试

4.1.1测试位置：

270°

90°

发射机的1D1定向耦合器输出端

4.1.2测试工具：

30dB衰减器，7dB衰减器（视检波器的最大承受功率选择大小）、N型头测试电缆一根、BNC头测试电缆一根、平衡检波器、示波器、转接适配器若干。

4.1.3测试方法：

30dB衰减器接在发射机的定向耦合器的输出端（平时不要取下），接上N头测试电缆，电缆接在30dB衰减器的后端，再接上7dB衰减器，连上检波器，通过BNC头的电缆接到示波器测试通道口。

4.1.4示波器设置（TDS3032B）：

a. 将示波器测试通道直流耦合设置成50Ω匹配负载；

b. 参考电平下设成10%，中间设置为50%，上设置为90%；

c. 时间刻度设置为500ns，幅度刻度设置为100mv；（可视测试信号大小设置）

d. 选择好示波器的触发源，调整适当的触发电平；

e. 针对当前测试通道，在测量菜单中选中自动测量显示项，一般选正脉冲宽度、

上升沿时、下降沿时；

4.1.5 参数记录

4.1.

5.1 脉冲宽度（µs）

4.1.

5.2 脉冲上升沿时间、下降沿时间（ns）

4.1.

5.3 脉冲纹波顶降（%）

4.2 发射机输出功率测试

4.2.1 测试位置

同4.1.1

4.2.2 测试工具

30dB衰减器，10dB衰减器（视功率计探头的最大承受功率选择大小或不用）、N型头测试电缆一根、功率计，转接适配器若干。

4.2.3 测试连接方法

30dB衰减器接在发射机的定向耦合器的输出端（平时不要取下），接上N头测试电缆，再接上10dB衰减器，通过接头适配器连到功率计的探头上。

4.2.4 功率计设置（Agilent E4418B）：

a.选功率计探头型号，在功率计探头表里找到功率探头的型号，并选中，有些探头

型号在功率的列表中没有，但能正常使用。

b. 设置测试频率，

c. 设置校准系数

d. 功率计标校

e. 功率计差损补偿offset，该值为定向耦合器的耦合度+固定衰减器+测试电缆的差

损+0.5dB（加波导、转接头差损）、脉冲占空比（％）、显示单位dBm/kW

4.2.5 参数记录：

峰值功率

4.2.

5.1 窄脉冲：重复频率分别为322、857、1282Hz的峰值功率；宽脉冲：重复频

率分别为322、446Hz的峰值功率。

4.2.

5.2 通过占空比计算上述各重复频率的平均功率，并记录。

4.3 发射机输入、输出频谱宽度测试

4.3.1 测试位置

同4.1.1

4.3.2 测试工具

频谱仪（Agilent E4445A）、30dB衰减器，10dB衰减器（视频谱仪的最大承受功率选择大小或不用）、N型头测试电缆一根、转接适配器若干。

4.3.3 测试方法

连接方法同4.2.3

4.3.4 频谱仪设置

4.3.4.1 打开频谱仪电源，预热仪表5分钟以上；

4.3.4.2 设置测试信号的中心频率，设置频谱仪扫描宽度（Span）为50MHz，扫描

频率（Sweep）为1S，分析带宽（Res BW ）为30KHz，Detector/Demod 设为Peak

状态。

4.3.5 参数记录

发射机分别工作在窄脉冲、宽脉冲模式下，在频谱的两侧，找到距峰值功率点为-10dB、-20dB、-30dB、-40dB、-50dB、-60dB处的标志点，记录下此点距中心频率的带宽。

4.4 发射机极限改善因子测试

4.4.1 测试位置