CN102185664A - 射频无源器件自动测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种射频无源器件自动测试系统，包括连接电路，将被测的射频无源器件与网络分析仪连接；还包括计算机，网络分析仪通过GPIB接口与计算机连接，使计算机连接并控制仪表和从仪表获取数据；所述计算机中内置有测试模块，所述测试模块按照设定的参数对比判断从网络分析仪接收的数据，通过计算机输出判断结果，本发明可以提高测试效率，提高测试的准确率。

Description

射频无源器件自动测试系统
技术领域
本发明涉及射频无源器件的自动测试技术，特别是涉及一种可以对多种无源器件的各性能参数实现自动测试的系统。
背景技术
射频无源器件产品广泛应用于微波射频通讯领域，一般包括：滤波器/双工器、功分器/合路器、耦合器、3DB电桥、衰减器、负载等，射频无源器件产品在生产过程中，必须对其性能指标进行测试，但是现有的产品测试都是采用人工测试的方法，具体的测试方法是将产品通过测量夹具连接网络分析仪进行测试。具体测试过程中，由人工操作仪表，并由人工分析仪表数据，并最终依靠人工判断产品是否合格，必要时对测试结果数据进行记录。由于测试方法和仪表操作复杂，测试参数较多，其不足之处在于不但会导致人工测试的时间长、测试效率低，而且容易出错。
发明内容
针对现有射频无源器件测试领域中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种可对射频无源器件进行自动测试的系统，该系统可以提高测试效率，提高测试的准确率。
本发明的技术方案如下：
射频无源器件自动测试系统，其特征在于：包括连接电路，将被测的射频无源器件与网络分析仪连接；还包括计算机，网络分析仪通过GPIB接口与计算机连接，使计算机连接并控制仪表和从仪表获取数据；所述计算机中内置有测试模块，所述测试模块按照设定的参数对比判断从网络分析仪接收的数据，通过计算机输出判断结果。
所述计算机的显示模块和语音模块，显示模块通过人机交互式界面显示判断结果以及测试的结果，语音模块通过语音提示操作指令、测试结果、告警或提示错误。
所述的自动测试系统还包括数据库服务器，所述数据库服务器可供多个测试系统共同连接形成测试网络。
所述的数据库服务器为所述计算机内置的存储系统。
所述的数据库服务器为独立于所述计算机并安装有数据库服务的计算机。
所述的数据库包括存储测试数据、仪表状态数据、测试系统的用户信息、产品指标规格数据、仪表命令信息。
所述的测试模块通过ODBC连接、并使用ADO读写数据库方法访问数据库。
所述计算机通过PCI-GPIB或USB-GPIB转换电路与网络分析仪的GPIB接口连接。
所述测试模块通过人机交互界面区分、控制不同用户的操作权限。
所述测试模块根据射频无源器件的类型，选择内置的相应测试单元。
本发明的技术效果在于：
可自动测试产品的多个性能参数，自动分析数据并自动判断产品是否合格，自动记录结果数据于数据库，可自动生成测试报告，具备操作语音提示功能，大大降低了测试人员对测试方法和仪表操作的依赖，减轻了测试的复杂程度，提升了测试效率，降低了测试出错的概率。
本发明的测试系统可使测试人员降低对测试方法和仪表操作的依赖，无需学习仪表操作和测试方法。由测试系统自动控制仪表、用户按提示的测试步骤进行测试，降低测试的复杂程度，减少人工测试出错的概率；可提升测试效率，减少测试时间；可对测试结果数据存储和管理，用户无需花时间手工记录，随时可将数据以报告形式输出；使用网络化的数据存储，可以远程访问数据库，方便对测试结果进行统计和进一步分析。
附图说明
图1所示为本发明的射频无源器件自动测试系统的系统结构图。
图2所示为本发明的射频无源器件自动测试系统的架构。
图3所示为本发明的射频无源器件自动测试系统的功能原理图。
图4为本发明的测试流程图。
图5为测试模块中仪表校验单元的流程图。
图6为用户权限管理的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
图1所示为本发明的射频无源器件自动测试系统的系统结构图。
自动测试系统由计算机、网络分析仪、连接电路、转换电路、数据库服务器组成。
其中一组计算机1、GPIB转换电路2、网络分析仪3、连接电路4可以构成一个测试单元，若干测试单元通过数据库服务器5组成一个测试网络。
以下以一个测试单元为例进行描述。
计算机1内预设自动测试软件(即测试模块)，使用测试软件内置的测试方法控制网络分析仪，通过测试软件内置的测试算法分析测试数据，完成产品的自动测试，并通过人机交互界面和语音装置输出显示测试判断、操作提示和测试结果提示，以及进行数据存储、报告输出等功能。
计算机1通过使用PCI-GPIB或USB-GPIB转换电路2，与网络分析仪3的GPIB接口连接，使计算机1连接并控制网络分析仪3的仪表并从仪表获取所需数据。
网络分析仪3的测试端口通过连接电路4连接到被测射频无源器件产品，而网络分析仪3的GPIB接口则通过转换电路2连接至计算机1，受计算机1控制进行产品测试并将测试数据传送至计算机1。不同类型的无源器件产品需要不同的测试电路相匹配。计算机1中的测试软件预设有针对不同类型产品的测试单元，以便与待测产品类型相匹配。
数据库服务器5既可由测试计算机1自身安装的数据库服务器来担当，也可由专门的、独立设置的安装有数据库服务的计算机担当。
如图2所示，语音库：计算机安装有真人语音库，自动测试系统通过TTS语音引擎连接并控制语音库发出需要的提示语音，例如提示用户如何操作、提示测试结果、告警或错误提示。
数据库：自动测试系统通过ODBC连接、并使用ADO读写数据库方法访问数据库，数据库用于存储测试数据、仪表状态数据、测试系统的用户信息、产品指标规格数据、仪表命令信息。数据库服务器可存在于网络中，可由多台计算机连接同一个数据库服务器组成测试网络，也可安装于测试计算机中进行单机测试。
自动测试软件：由自动测试软件完成仪表控制、测试数据分析和判断、数据存储与管理、显示和语音提示、用户权限控制、产品规格管理。
如图3所示，本发明的自动测试系统的功能包括：仪表控制、测试数据分析和判断、数据存储与管理、显示和语音提示、用户权限控制、产品规格管理。
仪表控制：通过仪表查询命令，查询到网络分析仪的型号，然后根据此型号查询数据库内预设的相对应网络分析仪的仪表命令，通过应用对应的仪表命令来完成仪表操作和从仪表取得测试数据。仪表状态管理用于存储和管理仪表状态。因网络分析仪每次使用前都必须校验，且校验较为繁琐，耗时较长，但在连接状态不变的前提下，可通过读取事先校验好的仪表状态数据应用于测试当中，以实现自动测试。校验数据可存储于网络分析仪中，也可通过仪表命令，使其存储于计算机中，但是网络分析仪的存储空间十分有限，故自动测试软件采用数据库存储的方式，不受仪表内部存储空间的限制。例如：测试一个双工器产品需要2个频率段，即上行频段和下行频段，那么如果不测试带外抑制的话，至少需要校验2个仪表状态，第一次测试开始前，由自动测试软件通过图示和语音提示指导用户对网络分析仪这2个频段进行全二端口校验，每次校验需进行3个步骤：反射校验、发射校验和隔离校验，并将这两个仪表状态的校验存储于数据库中，在之后对每个双工器产品的测试中，自动测试软件会从数据库中轮流载入这2个仪表状态以进行自动测试。
仪表控制功能通过仪表查询命令，查询到网络分析仪的型号，然后根据此型号查询数据库内预设的相对应网络分析仪的仪表命令，通过应用对应的仪表命令来完成仪表操作和从仪表取得测试数据。例如：自动测试软件通过GPIB接口向网络分析仪发送“*IDN？”命令，仪表返回仪表型号信息，并由自动测试软件处理得到关键字“8753D”，则此网络分析仪为HP8753D网络分析仪，而数据库预置了各种网络分析仪的仪表命令，再通过“8753D”关键字查询数据库，取得适用于HP8753系列网络分析仪的仪表命令，包含测试方法、控制命令、数据传送命令、仪表校验命令、提示信息。之后由自动测试软件调用适用的仪表命令进行测试。参见图5。
测试数据分析和判断：网络分析仪测得的数据为一组曲线，通过算法分析此曲线得出测试结果，并通过测试结果判断此产品是否为合格产品。
自动测试软件从网络分析仪获得曲线数据，并通过算法分析处理曲线数据并得出结果数据，根据用户事先设置的规格，判断结果数据是否超出上下限，以判定产品是否合格。例如测试产品的插入损耗时，测试软件会通过自定义的寻找最大值的算法，自动寻找到产品通带内的损耗最大值，此值即为产品的插入损耗值。例如测试产品的通带波动时，测试软件会自动寻找产品通带内的最大增益和最小增益，最大增益减去最小增益即为产品的通带波动。
数据存储与管理：在连续测试过程中，自动将分析后的测试数据保存于数据库中，并可随时查看、输出报告或删除。例如：测试过程中自动测试软件会即时保存测试结果，测试完成后可以查看测试结果，可以输出报告，超级用户还可以对结果数据进行删除。
显示和语音提示：提供的人机界面可以显示测试状态、测试曲线、分析后的测试结果数据、当前测试产品指标规格信息，以及指导用户操作和产品测试结果的语音提示。
用户权限控制：本自动测试系统有用户权限控制功能，用户权限分为超级用户权限和普通用户权限。超级用户账号仅有1个，且为测试系统预设，普通用户可有多个，由超级用户创建。超级用户具有管理测试数据、创建普通用户、管理产品规格的权限，而普通用于仅有测试和输出报告的权限。用户账户信息通过特殊的加密算法存储于数据库中。参见下表：
用户权限 普通用户   管理员
进行测试 √   ×
报告输出 √   √
数据管理 ×   √
设置规格 ×   √
用户管理 ×   √
产品规格管理：用户可通过设置产品规格来预先限定不同产品的指标规格参数，如良品的范围(规格上下限)、被测产品的频率范围、读取数据的范围等。
图4所示为本发明的测试流程图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.射频无源器件自动测试系统，其特征在于：包括至少一个测试单元，所述的测试单元包括：连接电路，用于将被测的射频无源器件与网络分析仪连接；所述的测试单元还包括计算机，网络分析仪通过GPIB接口与计算机连接，使计算机连接并控制网络分析仪的仪表和从仪表获取数据；所述计算机中内置有测试模块，所述测试模块按照设定的参数对比判断从网络分析仪接收的数据，通过计算机输出判断结果。
2.如权利要求1所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述计算机包括显示模块和语音模块，显示模块通过人机交互式界面显示判断结果以及测试的结果，语音模块通过语音提示操作指令、测试结果、告警或提示错误。
3.如权利要求2所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述的自动测试系统还包括数据库服务器，所述数据库服务器可供多个测试单元共同连接形成测试网络。
4.如权利要求3所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述的数据库服务器为所述计算机内置的存储系统。
5.如权利要求3所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述的数据库服务器为独立于所述计算机并安装有数据库服务的计算机。
6.如权利要求4或5所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述的数据库中存储有测试数据、仪表状态数据、测试系统的用户信息、产品指标规格数据、仪表命令信息。
7.如权利要求6所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述的测试模块通过ODBC连接、并使用ADO读写数据库方法访问数据库。
8.如权利要求1所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述计算机通过PCI-GPIB或USB-GPIB转换电路与网络分析仪的GPIB接口连接。
9.如权利要求1所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述测试模块通过人机交互界面区分、控制不同用户的操作权限。
10.如权利要求1所述的射频无源器件自动测试系统，其特征在于：所述测试模块根据射频无源器件的类型，选择内置的相应测试单元。
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