孫昊　宋思源

摘? 要：某種抗干擾評估試驗系統(tǒng)以網絡化射頻信道模擬的方式，在實驗室條件下通過模擬產生準確、受控的通信對抗干擾環(huán)境，在系統(tǒng)和網絡層面實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈裝備的系統(tǒng)性能指標的測試和系統(tǒng)效能評估驗證工作。目前，該試驗系統(tǒng)某些關鍵指標缺乏校準方法，且測量精度達不到相應的要求，該研究立足于消除校準過程中所插入的網絡通路對駐波比等參數(shù)的影響，提高各參數(shù)校準精度，確保其指標準確可靠。

關鍵詞：數(shù)據(jù)鏈去嵌入? 校準? 抗干擾評估系統(tǒng)

中圖分類號：G843 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）05（c）-0001-02

Abstract： Some kind of anti-interference evaluation system use the method of network RF channel simulation to produce accurate communication environment， complete test and evaluation work of the data link equipment at system and network level. At present， there is no calibration method for some important index， and the test precision is difficult to meet the requirements. This text based on removing the effect of network path in the process of calibration， improve the accuracy of the test， ensure the index is reliable.

Key Words： Data linkde-embedding; Calibration; Anti-interference evaluation system

復雜電磁環(huán)境是現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場的重要特征之一，它直接影響著信息化裝備性能和效能發(fā)揮。數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是構建全軍網絡信息體系中指控、火力和保障環(huán)路的核心。然而，隨著部隊的不斷深入使用以及不斷涌現(xiàn)的新功能需求，對于數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)裝備在戰(zhàn)場環(huán)境中的通信對抗性能提出了更高的要求，使得通信對抗干擾環(huán)境下的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)性能和效能發(fā)揮成為了亟需回答和定量解決的問題。為此，出現(xiàn)了相應的抗干擾評估試驗系統(tǒng)用以在貼近實戰(zhàn)的環(huán)境下驗證數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng)性能，并進行效能分析。

數(shù)據(jù)鏈抗干擾評估試驗系統(tǒng)通過數(shù)字化仿真與半實物模擬真實的戰(zhàn)場環(huán)境，考慮敵我干擾、地形環(huán)境、平臺機動條件、天線覆蓋性等因素對信號傳輸?shù)挠绊?，引入網絡化射頻信道模擬器，對網絡中存在的問題進行復現(xiàn)和定位，檢驗在役裝備、驗證新研設備或協(xié)議。對數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)進行恢復測試、安全測試、強度測試和性能測試，并對測試數(shù)據(jù)鏈進行綜合分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)性能的準確測試、全面評估。

1? 抗干擾評估試驗系統(tǒng)結構

抗干擾評估試驗系統(tǒng)主要由端機模擬器、網絡化射頻模擬單元、通信對抗模擬單元、鏈路監(jiān)測單元、控制單元組成。

網絡化射頻信道模擬單元通過級聯(lián)的方式擴展實現(xiàn)多通道的射頻信道模擬，每個網絡化射頻信道模擬單元都有時鐘同步接口和觸發(fā)輸入和輸出接口，兩個單元通過參考信號同步，并且通過觸發(fā)信號進行控制，實現(xiàn)可擴展的信道仿真。

2? 校準系統(tǒng)通路單元結構

網絡化射頻信道參數(shù)涉及到多端口、多路徑損耗、延時等狀態(tài)，因此必須設計網絡化射頻單元來完成快速自動化校準。網絡單元完成校準系統(tǒng)通路的自動切換，保證系統(tǒng)工作的高度自動化。從射頻互聯(lián)網絡校準時的系統(tǒng)設計方案出發(fā)，構造校準系統(tǒng)的信號通道結構，進而確定射頻網絡單元內部開關矩陣網絡的通路結構，它的實質為具有程控功能的開關矩陣結合后端信號調理模塊，它的結構如圖所示，共需64個功分器、26個程控開關，其結構如圖2所示。

在進行設計要考慮所嵌入的射頻通路對于校準結果的影響;端口電壓駐波比校準時端口延伸的影響;射頻連接電纜的屏蔽效能對于校準結果的影響;不同通路的隔離特性對于校準結果的影響。

3? 去嵌入校準方法

從減小測量不確定度的角度考慮，測試端口的終端匹配采用高精密的寬帶負載和高性能開關，因為開關性能的一致性直接影響著測試裝置的測量不確定度。與此同時，在對數(shù)據(jù)鏈設備的S參數(shù)進行校準時，需要消除網絡單元對測試結果的影響，保證系統(tǒng)的完全匹配，減小網絡單元的S參數(shù)特性對校準結果的影響。

為準確測量數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的傳輸與反射特性，消除射頻網絡單元對測試結果的影響，該文使用靜態(tài)法進行去嵌入處理。靜態(tài)法指的是測量結果需經后期計算而不能在網絡分析儀上實時顯示的測量方法，采用去嵌入處理來消除射頻網絡單元的影響，使用轉移散射參數(shù)（T參數(shù)）矩陣來完成去嵌入計算。

去嵌入法利用測試時插入兩端口網絡的數(shù)學模型，并通過數(shù)學計算從總的測量結果中去除插入網絡的影響。從S參數(shù)測試網絡連接中，去除插入網絡的過程可以用轉移散射參數(shù)來完成。

如圖3所示，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)兩端被稱為被測件平面，網絡分析儀兩端被稱為測量平面，使用網絡單元的測量結果是在測量平面得到的，被測件實際值應該在器件平面進行測量。被測件平面與測量平面之間的開關網絡、電纜等分別被稱為A網絡和B網絡，對于級聯(lián)網絡可以使用T參數(shù)進行計算，T參數(shù)與S參數(shù)變換公式如下所示。

使用射頻網絡單元之后測量得到T參數(shù)為：

根據(jù)公式即可得到放大器的S參數(shù)，此方法一般分為以下4個步驟。

（1）用網絡分析儀分別測量出A網絡、B 網絡、被測件3個部分級聯(lián)的S參數(shù)。

（2）將得到的S參數(shù)轉換為T參數(shù)。

（3）得到被測件的T參數(shù)。

（4）把得到的T參數(shù)轉換為S參數(shù)。

此方法可以使用ADS仿真軟件，由網絡分析儀測量得到相應網絡的S2P文件，使用公式為：

Interconn_CAL=ttos（inverse（stot（A.S））*stot（A_Interconn_B.S）*inverse（stot（B.S）））

式中，函數(shù)ttos（）表示T矩陣轉換為S矩陣，stot（）表示S矩陣轉換為T矩陣，inverse（）表示矩陣的逆運算。

4? 結語

去嵌入法應用于該項目，可以很好地去除網絡通路對S參數(shù)的影響，對于高精度的測試和校準具有重要的意義。

參考文獻

[1] （美）羅伯特·A·威特.頻譜和網絡測量[M].北京：科學技術文獻出版社，1997.

[2] 廖進昆，李珊君，吳志紅.微波測量中的去嵌入方法[J].四川大學學報：自然科學版，2000（3）：384-388.

[3] 劉學觀，郭輝萍.微波技術與天線[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006.