电磁脉冲耦合特性测试系统集成研制采购需求

1、电磁脉冲耦合特性测试系统集成研制采购需求因工作需要，需开展电磁脉冲耦合器特性测试系统集成研制。1 系统设计目标电磁脉冲耦合特性测试目的是通过开展系统级、分系统级小信号分解测试，获得被试装备电磁脉冲耦合系数频域特性。测试系统构成框图如图1所示，系统主要由微波模拟信号源、功率放大器、微波电缆、发射天线、接收天线、模拟射频光纤链路、频谱分析仪（信号分析仪）、计算机等组成。图1 电磁脉冲耦合特性测试系统组成示意图其中，微波模拟信号源用于产生测试所需的模拟信号，功率放大器将信号放大经天线辐射，放置在被试装备内的接收天线将信号接收由频谱分析仪进行监测。同时，为了将测试场坪上获取的窄脉冲微波信号传送至场坪外

2、测试控制方舱，减小强电磁辐射环境对导线传输的测量信号产生电磁干扰，测试信号通过模拟信号光纤传输链进行传输。测试系统工作频率覆盖300MHz40GHz，能够实现发射天线与被测装备间距不小于100m的耦合特性测试，能够实现对微波模拟信号源、功率放大器、频谱分析仪等仪器设备参数设置、状态调整，以及对测试数据进行处理功能。2 分系统组成及指标测试系统所需设备主要包括微波模拟信号源、功率放大器、模拟射频光纤链路、收发天线、频谱分析仪、远程控制软件、辅助器材等，测试系统集成在一测试控制方舱内。2.1 微波模拟信号源微波模拟信号源用于产生微波信号，频率覆盖300MHz-40GHz，具备调频、调幅、调相，大功

3、率输出、窄脉冲调制等功能。主要指标如下：（1）频率范围：覆盖300MHz-40GHz；（2）输出功率：配置大功率输出模块，最大输出功率15dBm，最小输出功率-90dBm。（3）调制方式：调频、调幅、调相和窄脉冲调制；（4）最小脉冲宽度：20ns；（5）步进衰减器：大于100dB；（6）幅度分辨率：0.01dB；（7）谐波失真：40dBc；（8）相位噪声：110dBc(偏频:10kHz)；（9）频率转换时间：<1ms；频率分辨率：1Hz；（10）工作模式包含：步进扫描、列表扫描；（11）接口：GPIB，LAN；（12）安装方式：配备机架安装适配器。2.2 频谱分析仪频谱分析仪（信号分析仪

4、）用于分析被试装备内部耦合的微波信号。主要指标如下:（1）工作频率：覆盖300MHz-40GHz；（2）实时分析带宽：85MHz；（3）系统灵敏度：优于-150dBm；（4）相位噪声：100dBc/Hz（1GHz，100Hz频偏）；（5）显示平均噪声电平：140dBc/Hz；（6）幅度精度：±0.35dB；（7）衰减器步进：5dB；（8）无杂散动态范围：70dBc；（9）100%截获概率最小时间：20ns；（10）提供标准机柜的安装配件。2.3 功率放大器功率放大器用于将微波模拟信号源输出功率方法至几十W级至百W级，可分频段进行建设，功率放大器主要技术指标如表1所示。其中，功率放大器

5、的工作频段覆盖300MHz-40GHz，分频段方式不受表1限制，性能不低于表中所提指标要求。表1 功率放大器主要技术指标参数主要技术指标工作频率(GHz)0.3-11-66-1818-26.526.5-40连续波功率(W)2501001005040最大输入功率(dBm)00000输入/输出阻抗()5050505050增益(dB)5550504746增益平坦度(dB)±4±5±5±5±5谐波（典型值）(dBc)-15-15-15-20-20带外杂波dBc-50-50-50-50-50输入接口N-K型N-K型N-K型2.92-K型2.92-K型输出

6、接口N-K型N-K型N-K型BJ220(WR42)BJ320(WR28)功率放大器其它指标包括：（1）脉冲信号放大能够对微波脉冲信号进行放大，最小脉冲宽度不大于50ns。（2）过驻波保护当输出端驻波大于5时，发告警并立刻停止工作。（3）工作环境0+40，湿度90%。（4）工作电压AC 220V±10%，50/60Hz。（5）远程控制GPIB、LAN等控制接口，提供远程控制软件，并能够集成在系统测试软件中。（6）散热方式具备过温保护，自带散热器，并具备降噪措施。（7）标准机柜安装。2.4 模拟射频光纤链路模拟射频光纤链路由电光转换模块、光纤和光电转换模块。用于将微波信号进行调制后通过光

7、的形式在光纤中传输，在接收端进行解调将射频信号传输至频谱分析仪或其他测试设备。利用模拟射频光纤可以有效提高抗干扰能力，不会对场分布产生电磁辐射影响，避免使用长微波电缆。模拟射频光纤链主要指标如表2所示。其中，模拟射频光纤链频段覆盖300MHz-40GHz，分频段方式不受表2所示，性能不低于表中所提指标。表2 模拟射频光纤链主要指标参数测试条件指标工作频率(GHz)0.318183026.540链路增益（dB）0dBm输入000带内平坦度（dB）0dBm输入±3.5±3±3P-1dB输入（dBm）_131313光纤类型_SM（单模）SM（单模）SM（单模）光纤接口_

8、FC/APCFC/APCFC/APC射频接口_SMA-K型2.92-K型2.92-K型输入/输出阻抗()全带宽505050使用环境温度_-40+70-40+70-40+70贮存环境温度_-55+85-55+85-55+85供电_内置电池内置电池内置电池充电电压_AC220V±10%AC220V±10%AC220V±10%2.5 微波器件（1）微波电缆用于微波模拟信号源与开关切换单元、功率放大器与发射天线、接收天线与模拟射频光纤链、射频光纤链与频谱分析仪间的微波信号传输，频率覆盖300MHz-40GHz，稳幅稳相电缆。其中功率放大器与发射天线间的微波电缆功率容量应满

9、足功率放大器输出功率要求。（2）连接波导BJ220直波导、弯波导，用于18GHz-26.5GHz功率放大器与发射天线间信号传输；BJ320直波导、弯波导，用于26.5GHz-40GHz功率放大器与发射天线间信号传输。（3）开关切换单元实现多个接收天线（多点测量）与单一频谱分析仪间的信道切换，频率覆盖300MHz-40GHz。（4）隔离器用于隔离功率放大器反射回微波模拟信号源的信号，保护微波信号源。分多个频段建设，隔离度大于20dB，功率容量需满足与功率放大器。（5）收发天线收发天线分频段建设，300MHz-2GHz选择对数周期天线，2GHz-40GHz选择喇叭天线。其中，分频段方式不受表3所示

10、，性能不低于表中所提指标。电场探头频率覆盖300MHz-40GHz，可测电场强度不小于1000V/m。所需的主要微波器件如表3所示。表3 系统所需的主要微波器件序号名称主要技术指标数量备注1微波电缆频率覆盖300MHz-40GHz，接头形式包括2.4-N，2.4-2.92，稳幅稳相电缆1批信号源与功率放大器间信号传输频率覆盖300MHz-40GHz，接头包括2.4-2.92接头，稳幅稳相电缆接收天线与开关切换单元间、开关切换单元与光纤链间连接频率覆盖300MHz-18GHz，N（K）接头，稳幅稳相电缆功率放大器与发射天线间连接、接收天线与光纤间连接2连接波导BJ200，长度100mm，2支，弯

11、波导2支BJ320，长度100mm，2支，弯波导2支8根据系统需要可适当增减数量3开关切换单元频率覆盖300MHz-40GHz14隔离器分频段覆盖300MHz-40GHz，隔离度大于18dB1套5发射天线300MHz-2GHz，驻波小于2，典型增益6dB，对数周期天线，N型同轴接口1功率容量大于250W2GHz-18GHz，驻波小于1.5，典型增益20dB，N型同轴接口1功率容量大于100W18GHz-26.5GHz，驻波小于1.5，典型增益20dB，BJ220波导接口1功率容量大于50W26.5GHz-40GHz，驻波小于1.5，典型增益20dB，BJ320波导接口1功率容量大于40W6接收

12、天线300MHz-2GHz，驻波小于2，典型增益6dB，对数周期天线，SMA型同轴接口12GHz-18GHz，驻波小于1.5，典型增益10dB，SMA型同轴接口118GHz-26.5GHz，驻波小于1.5，典型增益15dB，2.92同轴接口126.5GHz-40GHz，驻波小于1.5，典型增益15dB，2.92同轴接口17电场探头频率覆盖300MHz-40GHz，可测电场强度不小于1000V/m。18辅助器材同轴连接器、专用天线支架（方便天线架设和姿态调整）、天线运输箱（方便天线收纳和运输）等1批2.6 控制软件利用工控机、计算机及控制软件能够实现对微波模拟信号源、功率放大器、频谱分析仪、矢量

13、网络分析仪（已有设备）、功率计等仪器设备进行参数设置、远程控制，实现强电磁脉冲耦合特性测试、数据记录和处理，人机界面友好。实现的主要功能如下：（1）软件兼容国内外具有通用程控接口的仪器仪表，仪器设置和操作通过软件在工控机上实现。微波模拟信号源的参数设置主要包括：频率、幅度、调制方式、脉冲参数、微波输出开关等。测试系统软件包含功率放大器的远程控制软件功能。频谱分析仪参数设置主要包括：频率、带宽、扫描方式、分辨率带宽、衰减、最值选择、数据导出等。矢量网络分析仪参数设置主要包括：仪器校准、S参数测试、数据输出导出等。功率计参数设置主要包括：频率、测量模式、测试结果导出等。（2）测试系统软件控制开关切

14、换单元实现信号路径的切换，开关也可通过面板进行手动切换。（3）测试系统软件为中文界面，人机界面友好，操作使用灵活方便，可自动生成报表。（4）可根据用户需求进行软件升级。2.7 测试控制方舱电磁脉冲耦合特性测试系统集成在1个测试控制方舱内，同时，为满足电磁脉冲环境场测量需要，建设1套测试方舱，共计2个测试方舱。测试方舱由舱体、空调及其风道、实验工作台、标准机柜、储物柜、信号转接板、通风风机、照明灯、折叠椅等组成。方舱可固定在载车上运行，也可放置在平整地面上运行。2.7.1 屏蔽要求90kHzf1GHz频段内，屏蔽效能不低于60dB；1GHzf18GHz频段内，屏蔽效能不低于80dB。2.7.2

15、结构要求（1）尺寸方舱尺寸应当依据国军标CAF60型，也可根据国际标准20GP集装箱改装定制，内部作业空间尺寸不小于8m2。（2）屏蔽门方舱设一单开高性能电磁屏蔽门，尺寸（高×宽）不小于1.7 m×0.8 m，满足电磁屏蔽、防风、防沙要求，供人员和设备进出方舱，门锁设计应保证开关灵活，可满足一个人独立操作，设置限位机构。（3）实验工作台方舱内设计工作台，宽度不小于0.8m（可根据布局合理调整），合理根据方舱情况合理设计工作台长度。工作台配抽屉，上方适当位置安装电源插排。（4）储物柜工作台上方吊装一排储物柜，外观与工作台协调，尺寸（高×宽×深）不小于2m&

16、#215;0.4m×0.4m（可根据布局合理调整），配备门锁，保证运输过程中储存物品的安全。（5）标准机柜工作台侧方配置机柜，满足微波模拟信号源、频谱分析仪、功率放大器、工控机等设备同时工作，机柜两侧及后部都设有通风口，顶部安装大功率散热风扇及电源过载保护开关，内部安装空气开关及电源插排，在前面板安装急停开关按钮。（6）信号转接板在方舱一侧安装信号转接板，信号转接板安装高度需考虑舱外操作的方便性。信号转接板包含两种：其中一个信号转接板设置不少于10路高性能同轴电缆接口、5路网线接口、10路光纤接口和4路电话接口；另一个信号转接板为100mm的圆波导（尺寸可根据布局合理调整），提供防尘

17、盖，满足非标线缆直接穿过。2.7.3 调温能力在环境温度为-20到50时，方舱内部温度可保持在15到25。安装两台维护方便、互为备份的商用空调，能够实现快速制冷和制热。2.7.4 供电、照明及接地市电功率15kW，380V/50Hz和220V/50Hz,可对舱外供电2kW。配备不间断电源，供电功率5kW，可为仪器和照明供电。电源要求：供电方式为市电、油机、UPS三者可方便切换，电压为380×（1±10%）V和220×（1±10%）V，频率为50×（1±5%）Hz。配备配电箱，具备过压、过载、短路保护等功能。配备电缆箱，可绕放长度25m

18、的市电线缆和接地线。配备接地线及接地桩，方舱内仪器接地电阻小于5。设置照明灯多盏，保证方舱内照明，防空灯1个、应急照明灯1个。2.7.5 防噪音空调及通风风机打开，舱门关闭，舱内噪音值小于65dB。2.7.6 舱内通风设置两个通风波导窗，屏蔽效能满足整舱要求，强制通风换气，风扇工作噪声小于60dB。2.7.7 辅助器材方舱内适当位置安装大锤、灭火器、折叠椅；配备吊装器材，便于方舱的吊装、配备50m的线缆槽。2.7.8 表面涂敷方舱表面平整光滑，涂层完整光洁、色泽均匀，不得有起泡、剥落、碰伤、划伤、脱层和凸凹不平等缺陷。方舱外表面按要求涂色，方舱内壁贴白色波音布，地板采用防静电地板。2.7.9

19、安装要求要求方舱可安装在二类底盘车上，底盘车为我方在建通用设备，测试方舱需与底盘车配合安装。2.7.10 “六性”要求（1）环境适应性要求工作温度：-20到+50（舱内保持15到25）；贮存温度：-30到+60；气压环境：海拔高度3000m以下设备可正常工作；抗风能力：满足稳定风速16m/s的环境条件下能正常工作，25m/s的环境条件下不损坏；防护能力：具备防砂尘、防太阳辐射、防雨、防雷、防潮、防霉等措施；运输要求：满足国内铁路和公路运输条件要求。设备经过长途运输后，所有零件不破损、不松动，安装架设后能正常工作。设备包装箱可重复使用，箱体不易变形破损、抗压能力强，采用减震设计。箱体材料采用防水设计，箱体要方便搬运、运输及吊装。（2）可靠性要求平均故障间隔（MTBF）：240h（使用方风险10%）；连续工作时间：8h。（3）维修性要求自动诊断：具备开机自检和人工控制自检功能；故障定位：具备故障告警功能，可定位故障并显示，危险故障要有声光报警；部件更换：关键件和重要件可修复、可更换。（4）测试性要求人工测试：装备中设置充分的内部和外部测试点，测试点位置具有明显的标志，并配备详细的书面测试手册。测试点与测试设备之间具有良好的兼容性，接口简单，易于操作。（5）安全性要求防火能力：设备表层和车舱内壁采用耐火材料