敌我识别（IFF）军事应用中的二次监视雷达（SSR）的模块化产线测试方法

高度专业化的测试设备需求

雷达信号分析应用需要高度专业化的测试设备来建模和测试传输或接收的信号。二次监视雷达通常用于空中交通管制（ATC）应用以及敌我识别（IFF）军事应用，这些应用需要组装定制射频测试架，以便在设备上进行专业测试。与询问机和转发器或现场使用的产品不同，测试架本身不受尺寸或军事规格的限制，而受可访问性和模块化的限制。

如图中所示，主监视雷达（PSR）利用被动应答生成飞机的位置信息，二次监视雷达（SSR）使用主动应答，不仅测量飞机的位置信息，还请求额外信息，如身份信息等。

二次雷达

无线电探测和测距基本上由发射器和接收器组成，通过测量距离和角度来探测物体的存在。主监视雷达（PSR）发射在目标上反射的高频信号，接收到的信号包含原始发射信号的回波，这样地面站就能够利用接收到的“被动回波”确定目标的位置。二次监视雷达（SSR）的不同之处在于接收机主动生成应答信号，其中雷达单元同时发射和接收高频脉冲。

目前，SSR系统常用于空中交通管制雷达信标系统（ATCRBS）、交通防撞系统（TCAS），以及在军事电子战（EW）中作为敌我识别（IFF）技术的应用中，在这项应用中，飞机安装有“应答器”（发射应答器），用编码应答信号将应答发送回地面的“询问器”，这项技术因为需要编码的高频发射和响应信号而需要使用二次雷达。

根据响应信号中要求的详细程度，编码询问和应答信号在不同模式下运行，商业应用包括模式A、B、C、D和S，其中军事模式划分为1到5。在IFF应用中，地面站以1030MHz的频率发出询问脉冲，应答器以1090MHz的频率发送应答，信息请求（如位置）在询问信号中编码，用于向目标发送编码询问信号的方法是通过“单脉冲”技术实现的。

单脉冲询问旁瓣抑制

在单脉冲方法中，天线的辐射方向通过波瓣表示，一个定向天线将发出一个主波束，而多个定向天线可以同时发送一个脉冲并发出多个辐射能量波瓣，然后生成混合连接或“和/差”模式。通过比较脉冲的相对强度，应答器可以测量信号是来自主瓣还是旁瓣。

在IFF中，单脉冲通常用于询问路径旁瓣抑制（ISLS），其中ISLS系统插入另一个“抑制脉冲”（P2）时，主波束建立两个询问脉冲（P1和P3）。通常，P1和P3的脉冲宽度为0.8us，根据询问模式，它们之间的间隔为3us、5us或8us，抑制脉冲（P2）与P1间隔2us，且必须至少比P1振幅低9dB。

地面询问设备

地面站通常由PSR定向天线和SSR全向天线组成，全向天线分为左天线和右天线，每侧通过混合接头连接到射频开关以传输能量，该天线将信号组合或拆分为“和/差”通道，以发送和接收脉冲，而不需要考虑环境/天气造成的噪声。SSR天线通常安装在较大的PSR天线上，当两个天线旋转以发送询问脉冲时，它们指向的是同一方向。

• 单脉冲处理可以提高方位角读数，通过这种技术，单脉冲可以收集足够的角度信息；
• 抑制脉冲的正确定时和振幅可确保飞机不响应旁瓣询问。

飞机应答设备

飞机一般配备有用于检测并将活动脉冲发送回地面站的多根天线，虽然天线的位置取决于飞机的类型，但天线方向图通常必须提供足够的覆盖范围，以便在进行机动时能够始终发送和接收询问。

询问方式

随着新技术的发展，军事审讯模式在过去几十年中发生了巨大的变化，虽然空中交通管制还是采用一些传统模式，但军方需要利用更现代的技术来确保IFF应用程序的安全消息传递。

• 模式1询问信号可引出64个不同的应答码，通常用于军事空中交通管制，以确定飞行的飞机类型和执行的任务类型；

• 模式2包括一个带有飞机“尾号”的识别请求，有4096个回复码；
• 模式3/C应答包括飞机高度信息，增量为100英尺，通常与模式3/A混合以提供4位八进制识别码，这种模式交错称为模式3 A/C，两种模式都有4096个应答码；
• 模式4要求询问机和应答机与加密装置一起工作，以确保与友军飞机进行通信。加密编码和解码带有长脉冲链的信号，包括前导码以确保安全消息，然后是ISLS脉冲；
• 与模式4类似，模式5也使用密码对询问和回答进行加密，利用了现代调制、编码和密码技术来克服传统模式的安全限制。

（军用飞机天线经过优化设计，可在保持天线方向图的同时减少高速时的阻力，以保持与询问器的通信。）

模式S采用寻址询问以减少冗余回复，每个目标都有一个唯一的地址，“全部呼叫”询问将从波束内的所有飞机中获取应答，而“点名”询问将选择配备有24位地址的特定S模式飞机，地面站拥有1600万个独特的排列，可以呼叫特定的飞机。在“全部呼叫”询问下，“锁定”可用于锁定配备S模式的特定飞机，使其不接收询问。

当一架飞机接近来自两个或多个不同询问机的波束时，配备S模式的飞机可以消除时间上不同步的错误回复，在这种情况下，飞机可以接收来自两个或多个不同地面站的传输，从而导致异步应答或时间重叠应答。

高度专业化的射频测试面板IFF雷达信号分析通常需要定制的射频测试架来测试和测量询问机和转发器，随着战斗机技术的更新，他们各自的射频测试系统也进行了更新和修订，以优化测试能力。从生产测试到专业工程测试，移相器、数字衰减器和射频开关等模块化组件足以用于专业测试和自动测试设备（ATE）等应用。

（用于和差通道调整的SSR概念测试设置）

产品介绍

虹科提供USB驱动的射频测试组件，以缓解由于生成自动化测试设备的复杂性而带来的限制，通过USB驱动的移相器、数字衰减器、射频开关和信号发生器等设备可以很容易地替代传统RF面板中的组件。

虹科HK-LPS-202型移相器相位调整范围为0°-360°，相位分辨率为1°，频率范围为1-2 GHz，能够在1030MHz和1090MHz传输频率下工作。通过GUI可以跟踪和控制多个连接的移相器，简化多设备设置，这样就可以通过计算机操作而无需打开测试面板并手动调整旋钮来改变和/差通道调整的相位。

特征

• USB供电和控制
• 包括易于安装和使用的GUI
• 1°步进360°控制
• SMA连接器
• 易于编程，适用于ATE应用

应用

• 波束成形
• 信号消除
• 相位调制器
• 用于LTE和WiFi的MiMo测试平台
• 相控阵天线系统

USB驱动设备可以有效替代传统的偏置TTL控制组件的方法，特别是对于快速吞吐量和易于测试是关键的ATE生产测试应用。在信息高度专有的军事系统中，甚至在测试系统是专用的系统中，必须能够访问模块化组件，从而实现自动化测试，以便内部工程师能够生成测试架。虹科射频测试设备由于其体积小、成本效益高、周转时间长，为当前射频测试组件提供了一个强有力的替代品。