一种雷达t/r组件自动测试系统及其方法_2

文档序号:9488582阅读:来源:国知局
自动测试系统的硬件连接框图,一种雷达 T/R组件自动测试系统,其特征在于,包括:电源、待测器件、矢量网络分析仪、主控计算机;
[0032] 主控计算机,通过通用接口总线向矢量网络分析仪发送已经存储在主控计算机磁 盘上的校准文件,使矢量网络分析仪完成校准,然后完成校准的矢量网络分析仪向雷达T/ R组件发射微波信号;雷达T/R组件通过导线接收电源提供的电压或电流的同时,也接收主 控计算机通过并口控制时钟线发送过来的控制时钟信号,然后雷达T/R组件对接收到的微 波信号的相位、幅度分别进行相位改变、幅度衰减处理,得到处理后的微波信号,并将处理 后的微波信号发送至矢量网络分析仪,矢量网络分析仪采集微波信号和处理后的微波信号 之间的相位、幅度变化数据,再将采集到的微波信号和处理后的微波信号之间的相位、幅度 变化数据利用通用接口总线发送至所述主控计算机进行分别存储。
[0033] 参照图2,是本发明的一种雷达T/R组件自动测试方法的流程示意图,该种雷达T/ R组件自动测试方法,基于雷达T/R组件自动测试系统,所述雷达T/R组件自动测试系统包 括:电源、雷达T/R组件、矢量网络分析仪、主控计算机,其特征在于,所述雷达T/R组件自动 测试方法包括以下步骤:
[0034] 步骤1,初始化矢量网络分析仪,并设置矢量网络分析仪地址、参数标志位SF、时 钟状态CS、通道标号SS、移相器状态TS、起始频率fstart、停止频率fstop、扫描点数M、测试状 态总数N、存储文件标题字符串、参数名称字符串、文件名字符串和文件存储路径字符串。
[0035] 具体地,本发明选用的测量仪器为安捷伦公司生产的矢量网络分析仪,测试开 始前需要对该矢量网络分析仪进行校准和初始设置,第一次开机需要手动校准矢量网络 分析仪,将校准结果保存为相应的校准文件,测试开始前,主控计算机通过通用接口总线 (General-PurposeInterfaceBus,GPIB)总线与矢量网络分析仪连接;待测器件,即雷达 T/R组件,主控计算机通过VISAResourceName,vi,经过GPIB总线为矢量网络分析仪自动 加载校准文件,实现矢量网络分析仪校准自动化;
[0036] 然后,对矢量网络分析仪进行初始化,通过ConfigureMeasurement,vi自动设置 矢量网络分析仪的地址、参数标志位SF;通过ConfigureFreqStartStop,vi自动设置矢 量网络分析仪的起止频率fs、停止频率fs;通过ConfigureSwe印.vi自动设置矢量网络分 析仪的扫描点数M,以此完成矢量网络分析仪的参数初始化设置。
[0037] 参照图3,是本发明的一种雷达T/R组件自动测试系统上位机界面图,矢量网络分 析仪地址、时钟状态CS、通道标号SS、移相器状态TS在雷达T/R组件自动测试系统上位机 界面手动设置完成。
[0038] 时钟状态CS包含待机时钟、运行时钟两种状态。
[0039] 移相器状态TS包含移相状态、衰减状态。
[0040] 通道标号SS:SS= 1,2···16,表示雷达T/R组件通道的第1,2,…16个标号。
[0041] 存储文件标题字符串:由通道标号SS经过"数值至小数字符串转换"控件转换得 到,
[0042] 参数名称字符串、文件名字符串和文件存储路径字符串在雷达T/R组件自动测试 系统程序中以字符串常量的形式给出;测试状态总数Ν在雷达T/R组件自动测试系统程序 中以数值常量的形式给出。
[0043] 步骤2,根据设置的矢量网络分析仪的参数标志位SF,在矢量网络分析仪上分别 创建端口 2接匹配负载时端口 1的反射系数Sn、端口 2接匹配负载时端口 1到端口 2的传 输系数S21、端口 1接匹配负载时端口 2到端口 1的传输系数S12、端口 1接匹配负载时端口 2的反射系数S22;并分别得到所述端口 2接匹配负载时端口 1到端口 2的传输系数S21的 参数标志位SF、时钟状态CS、通道标号SS和移相器状态TS。
[0044] 具体地,本发明需要测量雷达T/R组件的通道性能,即信号通过T/R通道以后的幅 度、相位变化信息,参照图4,是矢量网络分析仪的二端口归一化入射及反射波定义图;
[0045] 根据矢量网络分析仪4个参数定义,BP:
[0048]Sn表示端口 2接匹配负载时端口 1的反射系数;
[0049]S21表示端口 2接匹配负载时端口 1到端口 2的传输系数;
[0050] S12表示端口1接匹配负载时端口2到端口1的传输系数;
[0051]S22表示端口 1接匹配负载时端口 2的反射系数;
[0052] 表示矢量网络分析仪端口 1入射信号;a2矢量网络分析仪端口 2入射信号;
[0053] h表示矢量网络分析仪端口1反射信号;b2表示矢量网络分析仪端口2反射信号。
[0054] 本发明中需要测量信号经过二端口的相位、幅度变化信息,即需要应用二端口网 络的传输特性,所以根据以上所述端口 2接匹配负载时端口 1的反射系数Sn、端口 2接匹 配负载时端口 1到端口 2的传输系数S21、端口 1接匹配负载时端口 2到端口 1的传输系数 S12、端口 1接匹配负载时端口 2的反射系数S22的物理意义,本发明选用所述传输系数S21, 并得到所述传输系数S21的参数标志位SF、时钟状态CS、通道标号SS和移相器状态TS。
[0055] 步骤3,根据所述端口2接匹配负载时端口1到端口2的传输系数S21的参数标志 位SF、时钟状态CS、通道标号SS和移相器状态TS加载雷达T/R组件的并口控制时钟。
[0056] 具体地,参照图5,是本发明的一种雷达T/R组件时钟设计流程图;根据矢量网络 分析仪设置的参数标志位SF、时钟状态CS、通道标号SS和移相器状态TS,以及雷达T/R组 件工作手册加载雷达T/R组件时钟,所述雷达T/R组件时钟包括待机状态时钟、移相状态运 行状态和衰减状态时钟。特别指出,时钟模块编写完毕以后要结合雷达T/R组件数据手册 进行严格的测试。
[0057] 图6是使用本发明方法加载雷达T/R组件时钟后的测试结果示意图,控制雷达T/ R组件时钟的正确性是雷达T/R组件正常工作的前提,也是雷达T/R组件测试的前提,使雷 达T/R组件能够正常工作。
[0058] 步骤4,雷达T/R组件读取其并口控制时钟后,分别采集雷达T/R组件处于移相状 态下的相位数据、增益数据S21<pA和驻波比数据<S21(pS,以及雷达T/R组件处于衰减状态 下的相位数据&1Αφ、增益数据S21AA和驻波比数据S21AS。
[0059] 具体地,利用ReadData,vi函数实时读取信号通过雷达T/R组件后相位变化数 据、幅度变化数据、驻波比数据,利用Express波形图在雷达T/R组件自动测试系统上位机 界面上绘制上述数据的曲线图,实现数据的回显。
[0060] 本发明需要测试雷达T/R组件分别处于移相状态和衰减状态下的相位、幅度、驻 波比三种参数.利用ReadData,vi函数分别读取雷达T/R组件处于移相状态下的相位数 据、增益数据1^和驻波比数据&lvS,以及雷达T/R组件处于衰减状态下的相位数据 &1A(P、增益数据s21AA和驻波比数据s21AS;其中:
[0061] 雷达T/R组件处于移相状态下:
[0065] 雷达T/R组件处于衰减状态下:
[0069]其中,表示移相状态下,雷达T/R组件在频点i处j状态下的相位测量值; 表示移相状态下,雷达T/R组件在频点i处j状态下的增益测量值;表示移相状 态下,雷达T/R组件在频点i处j状态下的驻波比测量值表示衰减状态下,雷达T/R组件在频点i处j状态下的相位测量值;六;^表示衰减状态下,雷达T/R组件在频点i处j 状态下的增益测量值;表示衰减状态下,雷达T/R组件在频点i处j状态下的驻波比 测量值;Μ表示设置的矢量网络分析仪扫描点数,N设置的矢量网络分析仪测试状态总数, 表示第1个扫描点处的频率点。
[0070] 利用以上6组数据,即雷达T/R组件处于移相状态下的相位数据、增益数据、驻 波比数据和雷达T/R组件处于衰减状态下的相位数据、增益数据、驻波比数据,并利用 ConfigureDisplayTrace,vi在矢量网络分析仪上分别创建6条不同的S21参数曲线,然 后利用"Express波形图"控件在雷达T/R组件上位机界面上分别绘制出6条曲线,实现所 述6组数据的回显。
[0071] 步骤5,对雷达T/R组件处于移相状态下的相位数据、增益数据S2I(pA和驻波比 数据*,以及雷达T/R组件处于衰减状态下的相位数据、增益数据S21AA和驻波比数 据S21AS分别进行数据处理,分别得到移相状态下雷达T/R组件在频点i处的驻波比&,、移 相状态下雷达T/R组件在频点i处的0状态相位、移相状态下雷达T/R组件在频点i 的0状态衰减、接收通道在频率点i处的〇状态一致性相位Αφi、接收通道在频率点i处的移相精度RMSi、衰减状态下雷达T/R组件在频点
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