變頻組件通用自動測試系統(tǒng)

李海洋

摘要：現(xiàn)如今，變頻組件得到了微波通信、雷達、電子對抗和制導儀器等電子系統(tǒng)設備的廣泛應用，也是上述這些電子設備的關鍵組件之一。變頻組件具有較多的工作模式，工作頻段較廣，控制方法具有一定的復雜性，所以優(yōu)化和完善自動測試系統(tǒng)十分重要。本文首先對變頻組件的工作原理進行具體闡述，之后對建立的通用自動測試系統(tǒng)的硬件、軟件系統(tǒng)進行闡述。

關鍵詞：變頻組件;通用;自動測試系統(tǒng)

無線通信技術發(fā)展迅速，得到了諸多行業(yè)的廣泛應用，這也導致頻譜資源變得愈發(fā)稀缺。無線通信和雷達收發(fā)系統(tǒng)的核心組件為變頻組塊，諸如微波通信、雷達、遙感等，越來越多的微波測量系統(tǒng)中變頻技術都變得不可或缺。并且變頻組件的參數(shù)及性能對工作性能有較大影響，所以應對其進行準確測量，保證各項參數(shù)測試的準確，為調整和修正各項參數(shù)提供便利。但是因為變頻組件內(nèi)部結構較為復雜，需要測試指標較多，手動測量耗時長，而且容易出現(xiàn)誤差。因此，為了能夠切實增強自動測試系統(tǒng)的通用性和穩(wěn)定性，使其能夠滿足實際測試需求，應不斷優(yōu)化和完善自動測試系統(tǒng)，做好設計工作。

一、工作原理

變頻組件測試系統(tǒng)主要是對于變頻電路的封裝，設計靈活有效適合批量使用的測試夾具。該夾具能夠實現(xiàn)外圍電路與變頻電路封裝之間輸入和輸出的適配轉換;使用計算機程序控制儀表并對適配器進行有效切換，可以在測試夾具對應的接口放置變頻電路實際工作所需信號和電源，這樣便可以為變頻電路正常運轉停工穩(wěn)定的基礎平臺，然后使用計算機控制儀進行頻率掃描，將頻譜儀接至變頻電路的輸出接口，使用計算機對頻譜儀測試相關結果進行讀取[1]。其工作原理具有一定的復雜性，但是效果確切。

二、硬件構成

測試機柜和測試夾具對于自動測試系統(tǒng)來說十分重要，其中程控電源、本振參考源、信號發(fā)生器、頻譜儀、適配器等組成了機柜。

機柜內(nèi)主要接口包括一本振口（SMA），二本振口（SMA），IF端口（SMA），RF端口（SMA），鍵盤口（USB），鼠標口（USB）等。這些借口均起著至關重要的作用，缺一不可。

三、軟件設計

通過變頻模塊工作頻段、工作方法、測試邊帶、上下變頻、測試封裝家具測試接口的不同，實現(xiàn)對變頻模塊通用自動測試系統(tǒng)的自動化測試。

當測試系統(tǒng)參數(shù)設置界面中的變頻組件有所差異，設置系統(tǒng)控制所需的儀表型號、儀表控制地質、控制方法、測試邊帶、器件的輸出方法等，之后合理調控器件的射頻輸入起始頻段、射頻輸入的終止頻段等，這樣一個全新的測試系統(tǒng)便形成了，工作人員可通過器件工作方式的不同，對系統(tǒng)其他相關參數(shù)進行合理設置，這樣便能有效提高系統(tǒng)的通用性。以防工作存在重復現(xiàn)象，這也體現(xiàn)了該項技術的系統(tǒng)移植能力[2]。

為了能夠達到自動測試的水平，變頻組件通用自動測試系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對下述指標的測試，如下變頻、雜波抑制、壓縮點等。其中上變頻測試的主要指標包括增益和壓縮點等，為了有效提高測試的自動化水平，為測試提供捷徑，該系統(tǒng)增加了放大器測試模式，也被稱為直通測試，其測試的主要內(nèi)容為增益、噪聲系數(shù)和壓縮點。為了有效提高測試的準確性和可靠性，同時為工作人員查找異常數(shù)據(jù)開辟捷徑，該系統(tǒng)還具備兩項優(yōu)化功能，分別為指標極限設定功能與異常數(shù)據(jù)顯示功能。因此，該系統(tǒng)的關鍵功能為收集和判定測試數(shù)據(jù)。其中自動收集測試數(shù)據(jù)的主要作用為將數(shù)據(jù)存儲至固定表格中，便于查找，并且能夠隨時打印。判定測試數(shù)據(jù)指的是將組件狀態(tài)直接顯示出來。

（一）儀器驅動部分

該系統(tǒng)的儀器驅動部分主要使用I0程序庫，能夠有效建立PC機和儀器間的通道，用用自動安裝、配置接口和儀器識別等功能VISA屬于I-驅動庫，主要作用為對GPIB和RS232等儀器單接口程序庫進行控制。該系統(tǒng)通過對VISA庫中的函數(shù)進行調用達到控制儀器的目的。

（二）數(shù)據(jù)采集部分

測試系統(tǒng)的的一大重要部分便是數(shù)據(jù)采集，它主要的作用為向儀器發(fā)送控制命令，并且能夠實現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)的讀取。PC機實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集的具體環(huán)節(jié)包括：第一，建立專門的應用程序框架;第二，設置激勵源GPIB地址28，一本振信號源地址19，頻譜儀地址20，電源地址9，噪聲儀地址8.3，使用I0程序包對LAN網(wǎng)管和其他測試儀器進行識別。第四，使用PC機對儀器傳送控制和收集測試數(shù)據(jù)的命令[3]。

在測試環(huán)節(jié)，通過WriteString函數(shù)，PC機能夠對儀器傳送命令，使用ReadString函數(shù)實現(xiàn)對函數(shù)數(shù)據(jù)命令的讀取。

結語：

本文詳細分析了變頻組件通用自動化測試系統(tǒng)，通過設計環(huán)節(jié)中界面完善、功能拓展，能夠切實提高測試系統(tǒng)的通用性及穩(wěn)定性，大大縮減了工作量，進一步提高了工作效率，并且為其他項目中進行軟件移植提供了捷徑，達到了自動化測試的水平。并且做好模塊化編程設計工作，能夠切實減少代碼數(shù)量，省去了冗雜的系統(tǒng)測試流程，自動校準功能的應用提高了測試的準確性。

參考文獻：

[1]?楊舟.Ka/X波段一體化上下變頻組件的研究[J].數(shù)碼世界，2019，（2）：19.

[2]?徐光躍，鄒嘉佳，程明生，等.基于線纜替代的剛撓印制板互聯(lián)技術在某型變頻組件中的應用[J].科學技術創(chuàng)新，2018，（24）：1-3.

[3]?黃磊.衛(wèi)星通信寬帶接收機變頻組件研究與設計[J].電子技術與軟件工程，2017，（021）.

（作者單位：中國電子科技集團第三十八研究所）