Semplificare la generazione d’impulsi ed emettitori per le misure sui radar

Attività da eseguire

Per i progettisti e i tecnici responsabili delle misure su ricevitori radar, la sfida da affrontare per creare segnali di stimolo significativi per il ricevitore è un compito sempre complesso e che richiede parecchio tempo. In tutte le fasi del ciclo di sviluppo, dai test funzionali iniziali a quelli finali delle simulazioni operative, la sfida è la stessa: utilizzare apparecchiature commerciali per produrre segnali ripetibili accurati e stressare a fondo le prestazioni del ricevitore.

Verificare questi tipi di ricevitori richiede un certo livello di creatività, poiché non esiste uno standard industriale che definisca i segnali da utilizzare. I test funzionali iniziali possono essere eseguiti con semplici segnali a impulsi, ma sarà necessario progredire rapidamente fino ad arrivare a sequenze più complesse per simulare un ambiente di utilizzo reale. Spesso, per verificare se il ricevitore può riconoscere ed elaborare una gamma di segnali ideali e non ideali, sono richieste diverse sottosequenze di segnali impulsivi.

Tipicamente viene utilizzato un pacchetto software offline per creare tutti i segnali necessari a produrre con accuratezza gli scenari di simulazione complessi che riflettono ciò che il ricevitore effettivamente vedrà durante la sua vita operativa. Molte di queste soluzioni esistono già oggi, ma hanno limitazioni nel momento in cui è necessario andare oltre la creazione tradizionale di impulsi e sequenze, soprattutto quando si tratta di mappare scenari di test complessi, come ambienti del mondo reale dove convivono più emettitori e interferenti. La creazione di segnali RF per ambienti multi-emettitore, tutti con diversi parametri fisici e potenzialmente con fase coerente, richiede solitamente un rack con diversi generatori di segnali. Configurazione e sincronizzazione sono spesso impegnativi e richiedono molto tempo, specialmente quando si ha a che fare con molteplici interfacce utente differenti degli strumenti.

Avere un pacchetto software in grado di gestire i requisiti avanzati, facile da usare e con la possibilità di interfacciarsi con i generatori di segnali commerciali è stato, a lungo, un requisito molto difficile da soddisfare per i tecnici che si occupano di applicazioni radar e, soprattutto, nelle simulazioni di ambienti multi-emettitore.

Soluzione di misura e collaudo

Il generatore di segnali vettoriali R&S^®SMW200A, equipaggiato con il sequenziatore d’impulsi R&S^®SMW-K300o con l’opzione di sequenziamento d’impulsi avanzata R&S^®SMW-K301insieme al software R&S^®Pulse Sequencer, rappresenta la soluzione perfetta. Il livello di complessità dei segnali che possono essere generati spazia dai più semplici impulsi utilizzati per il test di singoli componenti fino ai più complessi segnali necessari per il collaudo di interi sistemi radar complessi.

Il generatore R&S^®SMW200A ha un hardware in grado di generare segnali RF molto puliti e accurati. Per simulare scenari con molteplici emettitori fino a 20 GHz, il generatore dispone di un secondo canale RF integrato, e può essere espanso fino a quattro canali con fase coerente con l'aggiunta di due set composti da sorgente RF R&S^®SGS100A SGMA RF e upconverter R&S^®SGU100A SGMA.

Perfino una configurazione a otto canali fino a 6 GHz è una soluzione da banco compatta che richiede solo un generatore R&S^®SMW200A e sei sorgenti vettoriali RF R&S^®SGT100A SGMA di dimensioni ridotte. Tutti gli otto canali sono controllati attraverso una singola interfaccia utente.

Software R&S®Pulse Sequencer

Ciò che però trasforma questo hardware di tipo commerciale in una soluzione su misura adatta per effettuare anche i test più impegnativi sui radar è il software R&S^®Pulse Sequencer - un pacchetto software autonomo basato su PC che crea file di forme d'onda e configura automaticamente i generatori di segnali. Con un'interfaccia utente intuitiva, questo software consente di creare di tutto, da una semplice sequenza di impulsi ai più complessi scenari con emettitori multipli. L'utente può definire tutti i parametri, dalla modulazione di ogni singolo impulso fino alla posizione di ciascun emettitore rispetto al ricevitore.

Il software R&S^®Pulse Sequencer supporta tutti i tipi di scenari tipicamente richiesti per tali forme d'onda e sequenze, come:

• Impulsi multipli uno sopra l'altro con potenti funzioni di sequenziamento
• Profilo d’antenna e pattern di scansione per ciascun emettitore, sia in trasmissione sia in ricezione
• Importazione di forme d'onda proprietarie da librerie di forme d'onda
• Importazione di forme d'onda che rappresentano segnali commerciali quali LTE, WLAN

Strumenti di visualizzazione 3D che forniscono un’anteprima chiara di segnali configurati, diagrammi d’antenna, scansione d’antenna e della geometria stessa dello scenario. Il design dell'interfaccia utente assicura che tutta questa capacità venga presentata all'utente in modo semplice e ben strutturato.

La simulazione di scenario inclusa consente all'utente di inserire uno o più emettitori su una mappa 2D. Gli emettitori sono stazioni di trasmissione caratterizzate da impulsi di base con o senza modulazione di impulsi (MOP), una sequenza di impulsi definiti, diagramma d’antenna, tipo di scansione d’antenna ed EIRP. Possono anche contenere più oggetti come diagrammi d’antenna o sequenze che possono essere ricombinati in modo da consentire più modalità radar. Come per gli emettitori, sulla mappa può essere posizionato anche un ricevitore, configurato con un diagramma d’antenna e un tipo di scansione. Dopo la configurazione, il software calcola il segnale come visto in uscita dell'antenna ricevente.

La combinazione dell'hardware del generatore di segnali con il software R&S^®Pulse Sequencer fornisce una soluzione salva-spazio compatta per la simulazione multi-emettitore del bersaglio che porta la realtà in laboratorio, semplificando in modo significativo il test di hardware radar con i profili dei segnali radar del mondo reale.