航管二次雷达系统主要由二次雷达地面询问机及机载航管应答机组成,二者通过“询问-应答”的方式协同工作,实现对空中民航目标的持续监视。在二次雷达中引入单脉冲技术后,二次雷达系统性能得到极大提高,促使其成为航管监视的主要手段,在全世界得到广泛应用。然而,随着单脉冲二次雷达的发展,在二次雷达地面询问机研制和生产过程中,其功能性能的测试和验证愈发复杂和困难。虽然对功率、灵敏度等常规指标可以采用专用/通用仪表在试验室快速测试和验证,但如单脉冲测角功能及精度等关键功能、性能指标的验证,还需要结合询问天线、转台、机载应答机,以及位置定标设备等搭建完整的二次雷达系统才能进行验证。这对试验场地、配套设备要求较高,实现方式不灵活,人力、物力成本耗费高。本课题拟研制的二次雷达天线模拟器,可以在试验室条件下构建单脉冲二次雷达地面询问机测试验证环境,在不进行实际无线联试或试飞的情况下,对单脉冲二次雷达询问机单脉冲测角功能及精度等功能、性能进行验证,可提高测试灵活性,为产品设计和维修提供良好测试环境,并降低测试系统构建门槛,减少相关费用。现代单脉冲二次雷达普遍配套Σ、Δ、Ω三通道的二次雷达天线,其特点是:随着飞机偏离天线法线角度的变化,和、差波束接收的信号幅度、相位会随之规律变化。利用此变化关系,可获取飞机偏离天线法线的夹角。这是地面询问机单脉冲测角的基本原理,也是本课题天线模拟器实现的理论基础。论文首先介绍了二次雷达天线模拟器的发展现状,其次,研究了二次雷达天线原理以及天线和、差天线方向图与单脉冲测角之间的关系;定位了二次雷达天线模拟器功能需求,确定了系统工作原理,总体架构方案等,重点研究了该设备主控及交联时序生成单元的软硬件实现方案,并完成了整个系统调试。最后,结合航管二次雷达地面询问机、航管应答设备构建了测试环境,验证了二次雷达天线模拟器的功能和性能,确定了利用该系统构建试验室条件下单脉冲二次雷达地面询问机功能性能测试环境的可行性。经测试验证,本系统能够基于试验室环境灵活构建二次雷达模拟联试环境,可大幅降低测试环境搭建复杂度,提高航管二次雷达地面询问机的测试效率和测试灵活性,具有良好的应用场景。