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標(biāo)題: TR組件自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì) [打印本頁]
作者: namisoft 時(shí)間: 2021-3-23 16:19
標(biāo)題: TR組件自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
T/R組件主要完成對(duì)發(fā)射信號(hào)的大功率放大以及接收信號(hào)的低噪聲放大，為實(shí)現(xiàn)波束控制對(duì)收/發(fā)信號(hào)進(jìn)行幅度和相位的控制。為衡量T/R組件，需全面測(cè)試T/R組件的性能參數(shù)多達(dá)幾十種。面對(duì)種類和測(cè)量參數(shù)如此多、數(shù)量如此大的T/R組件測(cè)試，其工作量十分龐大，僅靠單臺(tái)儀器、手動(dòng)測(cè)量完成如此巨大測(cè)試任務(wù)幾乎是無法想象的，因此必須采用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。即將多臺(tái)儀器有機(jī)地結(jié)合在一起，在外控計(jì)算機(jī)的控制下發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì)，才能有效地解決多功能、多參數(shù)和高速度這些互相間不無矛盾的測(cè)量要求，從而從根本上解決相控陣T/R組件在科研、生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和設(shè)備維護(hù)等各個(gè)階段測(cè)試問題。
一、測(cè)試原理
T/R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)分為控制核心，測(cè)試儀器，適配器三個(gè)層次進(jìn)行組建。系統(tǒng)的控制核心為主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)內(nèi)部安裝了系統(tǒng)的測(cè)試程序，測(cè)試程序通過GPIB/USB/LAN等控制總線控制測(cè)試儀器完成所有T/R組件測(cè)試程序的運(yùn)行、測(cè)量及后級(jí)處理等操作；測(cè)試儀器按照測(cè)量參數(shù)類型的不同，包含了信號(hào)激勵(lì)類、功率參數(shù)測(cè)試類、頻譜參數(shù)測(cè)試類、波形參數(shù)測(cè)試類、噪聲系數(shù)參數(shù)測(cè)試類多種測(cè)試儀器;開關(guān)接口裝置、T/R組件狀態(tài)控制器和接口適配器作為適配器層的硬件構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)與被測(cè)T/R組件的連接、工作狀態(tài)的提供以及多參數(shù)自動(dòng)測(cè)量的自動(dòng)切換等功能。
二、系統(tǒng)組成
根據(jù)被測(cè)tr組件性能指標(biāo)特點(diǎn)以及所要求的測(cè)量精度，除專用測(cè)試儀表外，所需硬件還包括tr組件控制器、開關(guān)矩陣、控制計(jì)算機(jī)、路由器以及連接附件，構(gòu)建tr組件自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 示波器測(cè)量脈沖參數(shù)需使用檢波器；功率探頭用于完成峰值功率測(cè)量，同時(shí)也用于網(wǎng)絡(luò)分析儀的源功率校準(zhǔn)。測(cè)量需要使用衰減器，集成到開關(guān)矩陣當(dāng)中；接收通道測(cè)量噪聲系數(shù)所用噪聲源所需+28v直流電壓由頻譜分析儀后面板接口提供。
本測(cè)試系統(tǒng)所用儀器均帶有l(wèi)an接口，計(jì)算機(jī)與各測(cè)量?jī)x器設(shè)置相同的網(wǎng)關(guān)和dns地址，通過lan連接至路由器構(gòu)成局域網(wǎng)。以成熟的以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)gpib總線技術(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，采用com編程方式，大大降低了軟件的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的兼容性、易用性、通用性和開放性。
T/R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)以搭積木的方式進(jìn)行系統(tǒng)集成，系統(tǒng)組成包括硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)和總體結(jié)構(gòu)方案三部分。
1、硬件平臺(tái)
T/R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)分為核心層、儀器層、開關(guān)適配層三個(gè)層次進(jìn)行組建。核心層為系統(tǒng)的控制中心采用標(biāo)準(zhǔn)上架式工控計(jì)算機(jī)，其上安裝有系統(tǒng)主控軟件，通過GPIB/USB/LAN等控制總線來實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試的自動(dòng)控制、運(yùn)行、測(cè)量及后級(jí)處理等功能。儀器層包括了系統(tǒng)測(cè)試所需的全面測(cè)試資源，按照測(cè)量系數(shù)類型的不同劃分為信號(hào)激勵(lì)、功率參數(shù)、頻譜參數(shù)、波形參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、噪聲參數(shù)等部分。
開關(guān)適配層的核心是開關(guān)接口裝置，該開關(guān)接口裝置實(shí)現(xiàn)T/R組件的狀態(tài)控制、測(cè)試通道路由等功能，是實(shí)現(xiàn)被測(cè)T/R組件及狀態(tài)控制器與測(cè)量?jī)x器之間自動(dòng)連接和自動(dòng)測(cè)試的關(guān)鍵，是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分。
控制電路采用嵌入式計(jì)算機(jī)，具有體積小、使用靈活和方便通用等特點(diǎn)，外部主控計(jì)算機(jī)通過接口卡與開關(guān)接口裝置的嵌入式計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在測(cè)量程序的控制下，自動(dòng)地將被測(cè)端口連接到相應(yīng)的測(cè)試端口，采用分時(shí)的辦法將單元的測(cè)試端口與通用儀器測(cè)試端口進(jìn)行相連。
2、軟件設(shè)計(jì)
本測(cè)試系統(tǒng)使用lxi總線技術(shù)，所用儀器均帶有l(wèi)an接口，通過路由器把各儀器連接起來組成一個(gè)局域網(wǎng)，使用com編程方式實(shí)現(xiàn)pc機(jī)與儀器之間的通信。
2.1 測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn) 支持儀器設(shè)備自校準(zhǔn)、測(cè)試資源計(jì)量與校準(zhǔn)處理，能夠進(jìn)行補(bǔ)償數(shù)據(jù)的獲取，允許用戶對(duì)修正數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
2.2 測(cè)試任務(wù)執(zhí)行 可以根據(jù)需要選擇測(cè)量參數(shù)。
2.3 數(shù)據(jù)分析處理 提供信息查詢、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表輸出與報(bào)表打印等功能。
2.4 系統(tǒng)維護(hù)功能 提供測(cè)試程序信息維護(hù)、軟件平臺(tái)配置、數(shù)據(jù)庫信息管理、用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)源管理與軟件升級(jí)等通用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的管理配置。根據(jù)功能的不同，整個(gè)軟件設(shè)計(jì)劃分為系統(tǒng)構(gòu)建、測(cè)試參數(shù)選擇、系統(tǒng)校準(zhǔn)補(bǔ)償，數(shù)據(jù)處理四大部分。
3、總體結(jié)構(gòu)
為了滿足用戶的實(shí)際需要，T/R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室用儀器機(jī)柜形式，分別將GPIB總線、通用儀器以及機(jī)架式工控機(jī)等儀器設(shè)備以標(biāo)準(zhǔn)U尺寸堆疊于機(jī)柜中，按照操作使用方便以及易于安裝連接等原則進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)布局。
4、結(jié)語
本測(cè)試系統(tǒng)利用頻譜分析儀測(cè)量噪聲系數(shù)，完成1個(gè)tr組件全部參數(shù)的測(cè)量不超過10分鐘，且測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、測(cè)量結(jié)果顯示及指標(biāo)合格判定全部自動(dòng)化，極大提高效率。如需了解此測(cè)試系統(tǒng)，可登錄www.namisoft.com。
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