雷達性能測試：從脈衝功率量測到抗干擾驗證
隨著商業航空旅行的持續增長以及軍事安全考量的日益提高，確保航空雷達系統以最佳效能運作，變得比以往任何時候都更加重要，除了無所不在的自然干擾源，我們的空中航線也充滿了越來越多的人為干擾源；自然的背景雜訊相當恆定，但無線通訊流量的增加可能在雷達接收頻段中造成非故意的干擾；除此之外，還存在來自敵對實體的蓄意干擾或稱「Jamming」的風險，這種電子反制（ECM）手段目的在癱瘓或欺騙雷達系統，直接威脅國防安全。這些因素使得描述您的雷達系統特性並清楚了解其限制變得至關重要。
一次雷達的特性
一次雷達是一種脈衝調變的正弦載波訊號，這類雷達的輸出具有短持續時間的脈衝叢發，並帶有快速上升時間的功率封包，以實現精細的目標解析度；同時，脈衝之間的長暫停時間提供了足夠的時間，讓遠距離的訊號返回，而不會干擾到下一個脈衝，這些高功率的脈衝訊號其上升時間可能低於 10ns，脈衝寬度則在微秒或次微秒的範圍內，任何如過衝（Overshoot）、下衝（Undershoot）或振鈴（Ringing）的波形失真，都會直接影響距離解析度和目標識別的準確性。
此類訊號的低工作週期（low duty cycles）會產生巨大的峰均功率比（peak to average ratios），因此傳統的熱偵測器（thermal detectors）因為反應時間過慢、僅能測得平均功率，會嚴重低估真實的脈衝峰值，故難以準確量測其功率；在這種情況下，需要使用寬動態範圍的峰值功率感測器，才能精確地量測發射脈衝的真實功率封包（power envelope）。
接收機的抗干擾測試
這類雷達訊號需要極高的系統訊號雜訊比（SNR）才能正確定位和界定目標，因此，雷達系統的接收機部分必須能抵抗自然的背景射頻輻射、非故意的無線通訊訊號干擾 (Jamming)，透過測試來驗證系統在各種干擾下的韌性，是確保其在真實戰場或複雜電磁環境中依然可靠的唯一途徑；因此，使用先進的峰值功率計，再搭配一個能精確控制的雜訊產生器來準確設定訊號雜訊比（SNR）或載波雜訊比（C/N），是測試雷達系統性能與抗干擾能力的一種強大方法。
圖 1 顯示了一個來自脈衝雷達系統的典型返回訊號，其中包含了目標特徵（target signature）、隨機雜訊（random noise）以及確定性的虛假警報（deterministic false alarms），必須確定一個特定的閾值（threshold）來區分真實目標與雜訊，這個門檻的設定需要在偵測靈敏度與誤報率之間取得平衡，可被感測到的最小功率值相當於雷達接收機的最低可偵測訊號，必須計算此位準以確定系統的最大偵測距離。
- 點 1 是一個偽陽性（false positive），即雜訊高於測試閾值。
- 點 2 是一個未被偵測到的目標返回訊號，其位準低於閾值。
這些問題可以透過最新的 DSP 電路來解決，方法是平均掉共模雜訊（common mode noise），並對高於偵測閾值的確定性事件進行關聯分析。
簡易測試配置
要測試一個系統，發射訊號會通過一個定向耦合器（directional coupler），以便像 Boonton 4500B 這類的峰值功率計可以量測任何系統失配，這個步驟同時也能用來檢驗系統中如放大器、濾波器、纜線等關鍵元件的性能，因為這些元件都可能是造成脈衝失真的來源；前向功率與反射功率的比值，即回波損耗（return loss），是一個重要的指標，因為實際的發射功率決定了雷達系統的最大工作距離。
雷達發射機的輸出觸發脈衝可以用作峰值功率計的外部觸發輸入，而像 UFX 7000B 這類的雜訊產生器則被用來以精確的訊號雜訊比（SNR）模擬各種干擾訊號，包含模擬真實的背景雜訊與敵方的電子反制訊號，以對接收機系統進行擾動測試。這種簡單的配置對地面和機載系統的開發、產線測試與維護都同樣適用。
奧創系統解決方案
- 雜訊產生器 (AWGN Generator)
用於在實驗室環境中精確模擬各種通訊與雷達系統可能遇到的背景雜訊或蓄意干擾（jamming）訊號，以驗證系統的抗干擾能力。 - 功率錶 | 感測器 (Power Meter | Sensor)
用於精準量測射頻訊號的各項功率參數，特別是雷達與電子戰應用中的高峰值、低工作週期脈衝訊號，以確保訊號的發射品質與系統效能。