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T/R组件主要完成对发射信号的大功率放大以及接收信号的低噪声放大，为实现波束控制对收/发信号进行幅度和相位的控制。为衡量T/R组件，需全面测试T/R组件的性能参数多达几十种。面对种类和测量参数如此多、数量如此大的T/R组件测试，其工作量十分庞大，仅靠单台仪器、手动测量完成如此巨大测试任务几乎是无法想象的，因此必须采用自动测试系统。即将多台仪器有机地结合在一起，在外控计算机的控制下发挥群体优势，才能有效地解决多功能、多参数和高速度这些互相间不无矛盾的测量要求，从而从根本上解决相控阵T/R组件在科研、生产、现场调试和设备维护等各个阶段测试问题。 一、测试原理 T/R组件综合测试系统分为控制核心，测试仪器，适配器三个层次进行组建。系统的控制核心为主控计算机，主控计算机内部安装了系统的测试程序，测试程序通过GPIB/USB/LAN等控制总线控制测试仪器完成所有T/R组件测试程序的运行、测量及后级处理等操作；测试仪器按照测量参数类型的不同，包含了信号激励类、功率参数测试类、频谱参数测试类、波形参数测试类、噪声系数参数测试类多种测试仪器;开关接口装置、T/R组件状态控制器和接口适配器作为适配器层的硬件构成，实现与被测T/R组件的连接、工作状态的提供以及多参数自动测量的自动切换等功能。 二、系统组成 根据被测tr组件性能指标特点以及所要求的测量精度，除专用测试仪表外，所需硬件还包括tr组件控制器、开关矩阵、控制计算机、路由器以及连接附件，构建tr组件自动测试系统。 示波器测量脉冲参数需使用检波器；功率探头用于完成峰值功率测量，同时也用于网络分析仪的源功率校准。测量需要使用衰减器，集成到开关矩阵当中；接收通道测量噪声系数所用噪声源所需+28v直流电压由频谱分析仪后面板接口提供。 本测试系统所用仪器均带有lan接口，计算机与各测量仪器设置相同的网关和dns地址，通过lan连接至路由器构成局域网。以成熟的以太网技术应用到自动测试系统中，代替传统gpib总线技术，提高数据传输速度，采用com编程方式，大大降低了软件的复杂性，简化系统软件设计，提高了系统的兼容性、易用性、通用性和开放性。 T/R组件综合测试系统以搭积木的方式进行系统集成，系统组成包括硬件平台、软件平台和总体结构方案三部分。 1、硬件平台 T/R组件综合测试系统硬件平台分为核心层、仪器层、开关适配层三个层次进行组建。核心层为系统的控制中心采用标准上架式工控计算机，其上安装有系统主控软件，通过GPIB/USB/LAN等控制总线来实现整个测试的自动控制、运行、测量及后级处理等功能。仪器层包括了系统测试所需的全面测试资源，按照测量系数类型的不同划分为信号激励、功率参数、频谱参数、波形参数、网络参数、噪声参数等部分。 开关适配层的核心是开关接口装置，该开关接口装置实现T/R组件的状态控制、测试通道路由等功能，是实现被测T/R组件及状态控制器与测量仪器之间自动连接和自动测试的关键，是自动测试系统的重要组成部分。 控制电路采用嵌入式计算机，具有体积小、使用灵活和方便通用等特点，外部主控计算机通过接口卡与开关接口装置的嵌入式计算机进行数据传输。在测量程序的控制下，自动地将被测端口连接到相应的测试端口，采用分时的办法将单元的测试端口与通用仪器测试端口进行相连。 2、软件设计 本测试系统使用lxi总线技术，所用仪器均带有lan接口，通过路由器把各仪器连接起来组成一个局域网，使用com编程方式实现pc机与仪器之间的通信。 2.1 测试系统校准 支持仪器设备自校准、测试资源计量与校准处理，能够进行补偿数据的获取，允许用户对修正数据进行管理。 2.2 测试任务执行 可以根据需要选择测量参数。 2.3 数据分析处理 提供信息查询、数据处理、统计分析、报表输出与报表打印等功能。 2.4 系统维护功能 提供测试程序信息维护、软件平台配置、数据库信息管理、用户权限管理、数据源管理与软件升级等通用功能，能够实现对系统的管理配置。根据功能的不同，整个软件设计划分为系统构建、测试参数选择、系统校准补偿，数据处理四大部分。 3、总体结构 为了满足用户的实际需要，T/R组件综合测试系统的结构设计采用标准实验室用仪器机柜形式，分别将GPIB总线、通用仪器以及机架式工控机等仪器设备以标准U尺寸堆叠于机柜中，按照操作使用方便以及易于安装连接等原则进行整体结构布局。 4、结语 本测试系统利用频谱分析仪测量噪声系数，完成1个tr组件全部参数的测量不超过10分钟，且测量数据存储、测量结果显示及指标合格判定全部自动化，极大提高效率。如需了解此测试系统，可登录www.namisoft.com。
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发表于 2021-3-23 16:19:42
