TR組件自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

T / R組件主要完成發(fā)射信號(hào)的高功率放大和接收信號(hào)的低噪聲放大，并控制接收/發(fā)射信號(hào)的幅度和相位，以實(shí)現(xiàn)波束控制。為了測(cè)量T / R組件，需要對(duì)T / R組件的許多性能參數(shù)進(jìn)行全面測(cè)試。面對(duì)如此眾多的類型和測(cè)量參數(shù)，如大量的T / R組件測(cè)試，工作量非常大，用單個(gè)儀器和手動(dòng)測(cè)量來(lái)完成如此龐大的測(cè)試任務(wù)幾乎是不可想象的。因此自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，必須采用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 。也就是說(shuō)，將多種儀器有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在外部控制計(jì)算機(jī)的控制下發(fā)揮群發(fā)優(yōu)勢(shì)，有效地解決了多功能，多參數(shù)，高速的相互矛盾的測(cè)量要求，從根本上解決相控陣T / R組件在科學(xué)研究，生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和設(shè)備維護(hù)的各個(gè)階段都經(jīng)過(guò)測(cè)試的情況。

一、測(cè)試原理

T / R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)分為三個(gè)級(jí)別：控制核心，測(cè)試儀器和適配器。系統(tǒng)的控制核心是主控計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)的測(cè)試程序安裝在主控計(jì)算機(jī)內(nèi)部。測(cè)試程序通過(guò)控制總線（例如GPIB / USB / LAN）控制測(cè)試儀器，以完成所有T / R組件測(cè)試程序的操作，測(cè)量和后處理。根據(jù)測(cè)量參數(shù)的不同類型，測(cè)試儀器包括信號(hào)激勵(lì)，功率參數(shù)測(cè)試，頻譜參數(shù)測(cè)試，波形參數(shù)測(cè)試和噪聲系數(shù)參數(shù)測(cè)試等多種測(cè)試儀器；交換接口設(shè)備，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組成，實(shí)現(xiàn)了與被測(cè)T / R組件的連接，工作狀態(tài)的提供以及多參數(shù)的自動(dòng)切換自動(dòng)測(cè)量。

二、系統(tǒng)組成

根據(jù)測(cè)得的tr組件性能指標(biāo)和所需的測(cè)量精度的特點(diǎn)，除了專用的測(cè)試儀器外，所需的硬件還包括tr組件控制器，開(kāi)關(guān)矩陣，控制計(jì)算機(jī)，路由器和連接附件，以構(gòu)成tr組件自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

示波器需要使用檢測(cè)器來(lái)測(cè)量脈沖參數(shù)；功率探頭用于完成峰值功率測(cè)量，還用于網(wǎng)絡(luò)分析儀的源功率校準(zhǔn)。測(cè)量需要使用集成在開(kāi)關(guān)矩陣中的衰減器。頻譜分析儀后面板上的接口提供了噪聲源用于測(cè)量接收通道的噪聲系數(shù)所需的+ 28v DC電壓。

此測(cè)試系統(tǒng)中使用的所有儀器均具有l(wèi)an接口。計(jì)算機(jī)和每個(gè)測(cè)量?jī)x器都設(shè)置有相同的網(wǎng)關(guān)和dns地址，并且它們通過(guò)lan連接到路由器以形成局域網(wǎng)。成熟的以太網(wǎng)技術(shù)取代了傳統(tǒng)的gpib總線技術(shù)被應(yīng)用于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，以提高數(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)化了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的兼容性和易用性?？捎眯裕喙δ苄院烷_(kāi)放性。

T / R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建塊將系統(tǒng)集成在一起。該系統(tǒng)由硬件平臺(tái)，軟件平臺(tái)和總體結(jié)構(gòu)計(jì)劃三部分組成。

1、硬件平臺(tái)

T / R組件集成測(cè)試系統(tǒng)的硬件平臺(tái)分為三個(gè)層次：核心層，儀器層和開(kāi)關(guān)適配層。核心層是系統(tǒng)的控制中心，使用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)架式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)安裝了系統(tǒng)主控制軟件，并通過(guò)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試的自動(dòng)控制，操作，測(cè)量和后處理功能總線，例如GPIB / USB / LAN。儀器層包括系統(tǒng)測(cè)試所需的綜合測(cè)試資源，根據(jù)不同的測(cè)量系數(shù)類型分為信號(hào)激勵(lì)，功率參數(shù)，頻譜參數(shù)自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，波形參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和噪聲參數(shù)。

交換機(jī)適配層的核心是交換機(jī)接口設(shè)備。交換機(jī)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)T / R組件的狀態(tài)控制，測(cè)試通道路由等功能，并實(shí)現(xiàn)被測(cè)T / R組件與狀態(tài)控制器和測(cè)量?jī)x器之間的連接。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，方便通用等特點(diǎn)。外部主控計(jì)算機(jī)通過(guò)接口卡的嵌入式計(jì)算機(jī)和交換機(jī)接口設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。在測(cè)量程序的控制下，被測(cè)試端口會(huì)自動(dòng)與相應(yīng)的測(cè)試端口連接，并且單元的測(cè)試端口將以分時(shí)方式與通用儀器的測(cè)試端口連接。

2、軟件設(shè)計(jì)

該測(cè)試系統(tǒng)采用lxi總線技術(shù)，并且所有使用的儀器均配備了lan接口。儀器通過(guò)路由器連接形成局域網(wǎng)，PC與儀器之間的通信通過(guò)com編程實(shí)現(xiàn)。

2. 1測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)支持儀器和設(shè)備的自校準(zhǔn)，測(cè)試資源的測(cè)量以及校準(zhǔn)處理。它可以獲取補(bǔ)償數(shù)據(jù)并允許用戶管理校正數(shù)據(jù)。

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)分析和處理提供了諸如信息查詢，數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)計(jì)分析，報(bào)告輸出和報(bào)告打印之類的功能。

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(kù)信息管理，用戶權(quán)限管理，數(shù)據(jù)源管理和軟件升級(jí)等常規(guī)功能，并且可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理和配置。根據(jù)功能的不同，整個(gè)軟件設(shè)計(jì)分為四個(gè)部分：系統(tǒng)構(gòu)造，測(cè)試參數(shù)選擇，系統(tǒng)校準(zhǔn)與補(bǔ)償以及數(shù)據(jù)處理。

3、總體結(jié)構(gòu)

為了滿足用戶的實(shí)際需求，T / R組件集成測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室儀器柜，GPIB總線，通用儀器和機(jī)架式工業(yè)儀器的形式。計(jì)算機(jī)和其他儀器和設(shè)備以標(biāo)準(zhǔn)U尺寸堆疊。在機(jī)柜中，按照方便操作，易于安裝和連接的原則進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)布置。

4、結(jié)論

該測(cè)試系統(tǒng)使用頻譜分析儀測(cè)量噪聲系數(shù)，并在不到10分鐘的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)tr組件所有參數(shù)的測(cè)量，并且測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，測(cè)量結(jié)果顯示和指標(biāo)合格性判斷均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，大大提高了效率。