阅读说明：本技术 一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统 (Reliability test verification system for radar microwave product ) 是由 米海波 石士进 栾家辉 王诏宣 韩慧超 朱兴高 代永德 于 2019-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统,通过将温湿度应力试验子系统、振动应力试验子系统与微波暗室有机连接,搭建了具有温度、湿度、振动等应力模拟能力的综合环境试验,解决了现有试验系统无法全面测试雷达微波产品的功能和性能指标,导致产品的可靠性验证不充分的问题,为提升雷达微波产品可靠性水平,满足贴近实战化考核新要求,提供了试验验证手段,从而缩短了产品的研制周期,具有较大的经济效益。(The invention discloses a reliability test verification system for radar microwave products, which is characterized in that a temperature and humidity stress test subsystem and a vibration stress test subsystem are organically connected with a microwave darkroom, so that a comprehensive environment test with the stress simulation capabilities of temperature, humidity, vibration and the like is established, the problem of insufficient reliability verification of products due to the fact that the existing test system cannot comprehensively test the functions and performance indexes of radar microwave products is solved, and a test verification means is provided for improving the reliability level of radar microwave products and meeting the new requirements close to actual combat assessment, so that the development period of the products is shortened, and the economic benefit is greater.)

一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统

技术领域

本发明属于雷达微波产品可靠性试验验证技术领域，具体涉及一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统。

背景技术

目前，雷达微波产品的可靠性试验是将雷达微波产品放置在模拟实际贮存和工作环境的综合试验箱中，施加温度、湿度、振动复合应力的综合环境试验。但雷达微波产品与其它电子设备可靠性试验不同点的在于，需要通过空间辐射测试其发射和接收的性能。由于雷达微波产品发射的微波功率大，如不采取吸波防护措施，由近距离反射回来的微波会损坏雷达。

以往在进行雷达微波产品的可靠性试验时，通常按照GJB 899A-2009《可靠性鉴定和验收试验》要求开展雷达微波产品可靠性鉴定/验收试验，并在产品不进行功率发射的情况下对产品功能和性能进行测试，试验结束后，再按照GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》要求，在微波暗室的静态环境下完成产品的功率发射相关测试。因此，雷达微波产品的功能和性能，未在模拟的贮存和工作环境中得到充分验证，总体上不能完全满足产品可靠性试验的验证要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统，设计了能够在温度、湿度及振动等综合环境应力条件下，对待测雷达微波产品进行全功率、全状态、全辐射测试的可靠性试验验证系统，实现了待测雷达微波产品可靠性的充分验证。

本发明提供的一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统，包括温湿度应力试验子系统1、振动应力试验子系统2、微波暗室3和辅助试验子系统；

所述温湿度应力试验子系统1包括试验箱、透波窗4和温湿度应力控制单元，其中，所述试验箱内安装受试雷达微波产品5，并为所述受试雷达微波产品5提供试验设定的温湿度环境；所述透波窗4用于传递微波信号；所述温湿度应力控制单元用于监控所述试验箱内的温湿度；所述温湿度应力试验子系统1通过隔热垫与所述振动应力试验子系统2软连接，通过所述透波窗4与所述微波暗室3胶固连接；

所述振动应力试验子系统2包括振动应力控制单元和振动台，其中，所述振动应力控制单元用于监控所述振动台的振动应力，所述振动台用于模拟所述受试雷达微波产品5受到的振动应力，所述受试雷达微波产品5放置于所述振动台之上，且受试雷达微波产品5的发射方向对准透波窗4；

所述微波暗室3用于模拟所述受试雷达微波产品5工作的电磁环境，并接收所述受试雷达微波产品5的微波信号；

所述辅助试验子系统用于提供所述温湿度应力试验子系统及振动应力试验子系统运行所需的冷却水和压缩空气。

进一步地，所述振动台采用施加正弦扫频振动应力、随机振动应力或冲击振动应力的方式模拟所述受试产品受到的振动应力。

进一步地，所述透波窗4采用夹层结构，内表面选用损耗率小于30％且耐温不低于150℃的涂层，外表面选择损耗率小于30％的涂层。

进一步地，所述透波窗4的技术指标为：透波率大于95％、耐功率不小于5W/cm²、对驻波影响小于2％。

进一步地，所述隔热垫兼具隔温和隔湿功能。

有益效果：

本发明通过将温湿度应力试验子系统、振动应力试验子系统与微波暗室有机连接，搭建了具有温度、湿度、振动等应力模拟能力的综合环境试验，解决了现有试验系统无法全面测试雷达微波产品的功能和性能指标，导致产品的可靠性验证不充分的问题，为提升雷达微波产品可靠性水平，满足贴近实战化考核新要求，提供了试验验证手段，从而缩短了产品的研制周期，具有较大的经济效益。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统结构图。

图2为本发明提供的一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统的工作过程示意图。

图3为本发明提供的一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统的温度、湿度及振动试验剖面数据图。

其中，1-温湿度应力试验子系统，2-振动应力试验子系统，3-微波暗室，4-透波窗，5-受试雷达微波产品。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供的一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统，如图1所示，包括温湿度应力试验子系统1、振动应力试验子系统2、微波暗室3和辅助试验子系统。温湿度应力试验子系统1与振动应力试验子系统2通过隔热垫软连接，且隔热垫兼具隔温和隔湿的功能；微波暗室3与温湿度应力试验子系统1通过透波窗4胶固连接，并且透波窗4需要满足受试雷达微波产品5的工作波段、微波发射及接收透波率和耐功率的要求。

1、温湿度应力试验子系统

温湿度应力试验子系统1包括温湿度应力控制单元、试验箱和透波窗4，用于模拟受试雷达微波产品5寿命周期中所经历的温度和湿度环境，可对产品单独或同时施加温度、湿度等应力。

其中，温湿度应力控制单元用于监控试验箱内的温湿度。透波窗4作为温湿度应力试验子系统1的重要组成部分，用于在温湿度应力试验子系统1与微波暗室3之间传递微波信号，并且为了保证试验子系统工作区的保温、保湿及温度变化速率的要求，兼顾受试雷达微波产品5测试透波率、耐功率及对驻波影响的要求，透波窗4采用透波和保温良好的夹层结构，内外表面根据使用温度不同，选择不同的涂层，内表面选用低损耗耐温涂层，外表面选择低损耗涂层，具体来说，内表面选用损耗率小于30％且耐温不低于150℃的涂层，外表面选择损耗率小于30％的涂层。通过实验确定保证最佳效果的情况下，透波窗4的技术指标为：透波率大于95％、耐功率不小于5W/cm²、对驻波影响小于2％。此外，试验箱用于在其内部安装受试雷达微波产品5，并为受试雷达微波产品5提供试验设定的温湿度环境，试验箱的有效尺寸、试验箱温湿度范围及温度变化速率需要根据受试雷达微波产品5及产品试验条件进行设计。

2、振动应力试验子系统

振动应力试验子系统2包括振动应力控制单元和振动台，用于模拟受试雷达微波产品5寿命周期中所经历的振动环境。其中，振动应力控制单元用于监控振动台的振动应力。振动台用于模拟受试雷达微波产品5受到的振动应力，可对产品施加正弦扫频振动、随机振动、冲击振动等振动应力，振动台的推力、工作频率范围、最大承载等根据受试雷达微波产品5及产品试验条件进行设计。

3、微波暗室

微波暗室3包括屏蔽壳体、吸波材料、收发天线及监控系统，用于模拟受试雷达微波产品5实际工作的电磁环境，可实现在环境可靠性试验期间，同时对产品进行辐射功率、天线方向图等功能性能测试。其中屏蔽壳体屏蔽效能大于80dB；暗室有效测试长度，根据受试雷达微波产品5天线口径与测试距离的换算关系确定，满足产品远场测试条件，有效测试高度及宽度，根据受试雷达微波产品5接收与发射测试，波束的俯仰和方位角度确定；另外，主吸波墙收发天线具备受试雷达微波产品5工作频段微波波束接收与发射功能，既可以接收空间辐射微波信号，并通过射频接口连接测试设备进行数据采集处理，也可以通过射频接口连接信号模拟器，发射模拟的微波信号，并由受试雷达微波产品5接收微波信号。

4、辅助试验子系统

辅助试验子系统可包括循环水系统、压缩空气系统，用于提供温度、湿度综合应力试验系统及振动应力试验系统正常运行所需的冷却水和压缩空气。

按照试验要求将受试雷达微波产品5安装至试验箱工作室，天线辐射阵面对准透波窗。用户通过控制单元执行温度、湿度及振动试验剖面，并按试验任务要求监视试验应力施加情况。当进行发射测试时，受试雷达微波产品5按照产品功能性能测试要求，通过透波窗向微波暗室发射电磁波，由暗室内收发天线接收空间辐射电磁波信号，并通过射频电缆传输至测试设备进行分析处理；当进行接收测试时，按照产品功能性能测试要求，由测试设备通过微波暗室内收发天线发射电磁波，经空间辐射，通过透波窗，受试雷达微波产品5天线阵面接收电磁波信号，并由产品处理单元对信号进行分析处理。比对分析受试雷达微波产品5与测试设备输入、输出数据参数，验证产品功能性能指标。

实施例1：

本实施例为，采用本发明提供的一种用于雷达微波产品的可靠性试验验证系统，对某雷达微波产品的可靠性试验验证的过程。

某雷达产品冷浸温度为-55℃；热浸温度为+70℃，热天地面工作温度为+70℃；最大升温速率11.5℃/min，最大降温速率12.3℃/min。一个循环的持续时间为8h。仅在循环中的热天地面不工作和工作阶段入湿气，并保持露点温度≥31℃，在试验循环的其它阶段不注入湿气、不控制湿度，试验箱内的空气也不应烘干。整个剖面冷天和热天阶段各有1个振动时段，4个振动量级。振动应力值，如加速度功率谱密度、应力施加持续时间等见表1，试验剖面如图3所示。

表1 振动量级表

可靠性试验验证过程包括如下步骤：

步骤1、确定试验对象与任务要求

用户确认受试雷达微波产品5及试验要求，通过温湿度应力控制单元编辑温度、湿度，通过振动应力控制单元编辑振动等试验剖面信息，包括应力量值、持续时间、变化速率等，并将试验剖面分别上传至试验箱和振动台。

步骤2、由试验箱及振动台执行已编制试验剖面；依据表2规定测试点位置，开展辐射和发射测试，试验期间试验箱中的温度传感器、湿度传感器实时采集试验箱内的温度量值、温度变化速率、湿度量值、湿度变化速率等试验信息，振动台上的传感器实时采集受试雷达微波产品5振动响应时域信号，并分别传输至温湿度应力控制单元及振动应力控制单元。

表2 试验测试点设置表

步骤3、形成试验报告

温湿度应力控制单元及振动应力控制单元对由的传感器采集的数据进行实时处理，试验结束分别形成随时间历程变化的温度、湿度试验应力施加试验报告，其中温湿度试验报告内容包括温湿度量值、持续时间、变化速率等；振动响应时域信号通过傅里叶变换，形成反映振动频带范围内振动量级的频域振动谱型，并输出振动试验报告，振动试验报告内容包括振动谱型、量值、持续时间等。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。