CN104459591B - 一种直接检波式辐射计自动测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直接检波式辐射计自动测试设备,包括:程控直流电源(4)、温度传感器(7)。其中显控设备(1),包括:人机交互模块(1‑1)、控制模块(1‑2)、衰减控制卡(1‑4)和数据采集卡(1‑3)。噪声源(2)输出噪声,经数控衰减器(6)和三分贝电桥(5)后输出。显控设备(1)通过控制数控衰减器(6)的衰减值,输出不同噪声温度,作为温度灵敏度测量基准。微波信号源(3)输出不同频率和功率的信号。数据采集卡(1‑3)完成辐射计输出数据的采集。温度灵敏度、带宽、积分时间的测试流程和数据处理均由显控设备(1)完成。本方法具有噪声源控制简单、对测试环境要求低、测试速度快、设备简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种辐射计测试设备,特别是一种直接检波式辐射计自动测试设备。
背景技术
目前,对微波辐射计的测量多采用整体测量法,一般采用试验的方法而没用专用的测试设备。该方法对微波辐射计进行测量时,需要一个温度可以改变的辐射率接近1的大面积辐射源、一个密闭的微波暗室、显控设备、直流电源、温度传感器等配套的仪器设备。这种测量方法一般选取一个高温点和一个低温点即可完成整体测量。测试时将辐射计指向噪声辐射源,通过改变辐射源的温度来改变辐射源的辐射量,以得到辐射计的温度灵敏度及输入输出关系。用于整体定标的噪声辐射源由已知发射率的材料做成,其通过液氮等方法实现其温度改变,这就需要较长的时间以达到较好的温度一致性。由于其属于开放式测试,对测量环境要求较高,需要一个整体测量环境,一般采用一个密闭的实验室。这种测试设备存在辐射源控制难度大、测试环境要求高、测试时间长等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接检波式辐射计测试设备,解决现有系统辐射源控制难度大、测试环境要求高、测试时间长的问题。
一种直接检波式辐射计自动测试设备,包括:程控直流电源和温度传感器,还包括:显控设备、微波信号源、噪声源、数控衰减器和三分贝电桥。所述显控设备,包括:人机交互模块、控制模块、衰减控制卡和数据采集卡;人机交互模块的功能是:提供人机交互界面,便于操作人员使用。控制模块的功能是:完成与人机交互模块、数据采集卡、衰减控制卡、微波信号源、程控直流电源的通讯,实现各部件的协调工作。
人机交互模块与控制模块连接,控制模块的数据接口分别与数据采集卡、衰减控制卡连接。控制模块的GPIB接口分别与微波信号源的GPIB接口及程控直流电源的GPIB接口连接。程控直流电源的输出口与待测辐射计的电源输入口连接。衰减控制卡的电源输出口与噪声源的电源输入口连接,衰减控制卡的控制接口与数控衰减器的控制接口连接,噪声源的输出口与数控衰减器的输入口连接,数控衰减器的输出口与三分贝电桥的输入口B连接。温度传感器粘贴于数控衰减器上,微波信号源的输出口与三分贝电桥的输入口A连接,三分贝电桥的输出口与待测辐射计的微波输入口连接。待测辐射计的输出口与数据采集卡的输入口连接。
显控设备采用普通的PC机、工业控制计算机或工业控制笔记本电脑。噪声源的等效噪声温度不小于:1000K;数控衰减器的衰减范围:包含0-10dB,最小步进:0.05dB;衰减精度: 优于±0.1dB;微波信号源的功率准稳度优于0.3dB,最小输出功率应低于-80dB;程控直流电源输出不少于三路,其中两路:输出电压可调范围0-±25V,输出电流0-1A;一路:输出电压可调范围:0-+6V,输出电流可调范围0-5A;数据采集卡的输入信号范围不小于0-5V,数据有效位不小于14位,最大采样频率不小于100KHz。温度传感器的温度测量精度优于0.5°。
该系统可以完成辐射计以下技术指标的测试:温度灵敏度、辐射计3dB带宽、积分时间;
首先,连接待测辐射计。显控设备的人机交互模块给测试系统发出加电指令。控制模块控制衰减控制卡的电源输出口输出开电,通过GPIB口给程控直流电源设置电压并输出,微波信号源置于射频不输出状态。
人机交互模块向控制模块发出启动温度灵敏度测试指令。控制模块接收衰减控制卡采集的温度传感器的温度值Tp,控制模块首先设置等效噪声温度T1,T1应高于室温10° -15°,控制模块根据公式(1)计算得到数控衰减器衰减量L。控制模块给衰减控制卡发出噪声源及数控衰减器设置指令;数据采集卡采集辐射计输出的电压信号V1,采集V1得到的数据序列为V1i,V1i应不少于64点。数据采集卡将V1i输出给控制模块。控制模块计算得到V1i的平均值V1m和标准差σ1;
控制模块设置等效噪声温度T2,T2应高于T1 40°以上,控制模块根据公式(1)计算得到数控衰减器衰减量L。控制模块给衰减控制卡发出噪声源及数控衰减器设置指令,衰减控制卡输出衰减控制码L;数据采集卡采集辐射计输出的电压信号V2,采集V2得到的数据序列为V2i,V2i应不少于64点。数据采集卡将V2i输出给控制模块。控制模块计算得到V2i的平均值V2m和标准差σ2;
控制模块根据公式(2)计算得到温度灵敏度Tmin,根据公式(3)得到视在温度每变化1K对应输出变化量ΔVT。
Te:数控衰减器输出的等效噪声温度;
Tn:噪声源的等效噪声温度;
Tp:数控衰减器的温度;
L:数控衰减器衰减值,线性数值。
Lc:噪声源与待测辐射计微波接口间微波连接器的固定插损,包括电缆和三分贝电桥的插损。
操作人员通过人机交互模块向控制模块发出启动3dB带宽测试指令。控制模块向衰减控制卡发送关断噪声源电源的指令,衰减控制卡接到指令后关闭噪声源的电源。
控制模块设置微波信号源输出频率f1,f1为辐射计的设计中心频点,输出功率P1+k*0.1,单位为dBm,其中k=0。而后控制模块接收数据采集卡测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m,是否>V2m+50*ΔVT。
如果V3m<V2m+50*ΔVT:则控制模块设置微波信号源输出频率f1,令k=k+1,输出功率为:P1+k*0.1,单位为dBm,控制模块接收数据采集卡测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m>V2m+50*ΔVT是否满足,如不满足则令k=k+1,微波信号源输出功率为P1+k*0.1dBm,数据采集卡采集V3m,控制模块重复执行上述判决V3m>V2m+50*ΔVT是否满足的过程,直到满足V3m>V2m+50*ΔVT,并记录此时的微波信号源输出功率P2;
如果V3m>V2m+50*ΔVT:则控制模块设置微波信号源输出频率f1,输出功率减小0.1dBm,控制模块接收数据采集卡测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m<V2m+50*ΔVT是否满足,如不满足则减小微波信号源输出功率0.1dB,数据采集卡采集V3m,控制模块重复执行上述判决V3m是否<V2m+50*ΔVT的过程,直到V3m<V2m+50*ΔVT,并记录此时的微波信号源输出功率P2和V3m。
设置微波信号源功率为P2-3dBm,频率f1,测量输出电压均值V4。
设置微波信号源功率为P2,单位为dBm,频率f1-i*B/100,B为辐射计的设计带宽,i为测量次数,当前值为1。测量输出电压均值Vi。并判断|Vi-V4|<0.1V是否成立,不成立则令i=i+1,测量输出电压均值Vi,直到|Vi-V4|<0.1V成立或频率小于f1-B*2/3,记录此时的频率f2。
设置微波信号源功率为P2,单位为dBm,频率f1+i*B/100,其中B为辐射计的设计带宽,i为测量次数,本次取值为1,测量输出电压均值Vi。并判断|Vi-V4|<0.1V是否成立,不成立则令i=i+1,测量输出电压均值Vi,直到|Vi-V4|<0.1V成立或频率大于f1+B*2/3,记录此时的频率f3。
则待测辐射计的3dB带宽为:Bm=f3-f2。
操作人员通过人机交互模块向控制模块发出启动辐射计积分时间测试指令。控制模块向衰减控制卡发送关断噪声源电源的指令,衰减控制卡接到指令后关闭输出到噪声源的电源。
控制模块设置微波信号源工作状态为连续输模式,数据采集卡采集辐射计输出电压的均值Vm,并传递Vm给控制模块。
控制模块设置微波信号源工作模式为脉冲调制模式,脉冲宽度2Ts,Ts为辐射计积分时间的设计值,数据采集卡采集待测辐射计输出电压的均值Vi,并回传控制模块。控制模块判断Vm*0.95<Vi<Vm*1.05是否成立。
如Vm*0.95<Vi<Vm*1.05成立则控制模块设置微波信号源脉冲宽度为2Ts-0.05*(i-1)*Ts,其中i为测量次数。继续上述数据采集卡采集待测辐射计输出电压并回传给控制模块。控制模块判断是否满足Vm*0.95<Vi<Vm*1.05的过程,直到不满足Vm*0.95<Vi<Vm*1.05条件为止,此时记录最后一次满足条件Vm*0.95<Vi<Vm*1.05时设置的微波信号源脉冲宽度,该值即为辐射计的积分时间。
如Vm*0.95<Vi<Vm*1.05不成立,则结束测量,输出辐射计积分时间不满足设计要求。
本系统采用噪声源产生基准噪声,采用数控衰减器产生不同的等效视在温度,采用微波信号源作为带宽测试的基准信号,采用数据采集卡作为辐射计输出信号的采集设备,采用三分贝电桥实现测试功能切换,采用显控设备完成测试系统的自动化控制,从而能够快速的完成辐射计温度灵敏度、带宽、积分时间等关键技术指标的快速测量。采用噪声源和衰减器产生基准信号、采用三分贝电桥完成测试功能切换,减少了测试过程中的电缆连接次数,测试过程的自动化快速切换,缩短了测量时间。与传统辐射计性能测试系统相比具有噪声源控制简单、对测试环境要求低、测试速度快、设备简单、测试温度点选择灵活等优点。
附图说明
图1一种辐射计自动测试系统组成示意图;
1.显控设备 1-1.人机交互模块 1-2.控制模块 1-3.数据采集卡 1-4衰减控制卡2.噪声源 3.微波信号源 4.程控直流电源 5.三分贝电桥 6.数控衰减器 7.温度传感器
具体实施方式
一种直接检波式辐射计自动测试设备,包括:程控直流电源4和温度传感器7,还包括:显控设备1、微波信号源3、噪声源2、数控衰减器6和三分贝电桥5。所述的显控设备1,包括:人机交互模块1-1、控制模块1-2、衰减控制卡1-4和数据采集卡1-3。人机交互模块 1-1的功能是提供人机交互界面,便于操作人员使用。控制模块1-2的功能是完成与人机交互模块1-1、数据采集卡1-3、衰减控制卡1-4、微波信号源3、程控直流电源4的通讯,实现各部件的协调工作。
人机交互模块1-1与控制模块1-2连接,控制模块1-2的数据接口与数据采集卡1-3、衰减控制卡1-4连接。控制模块1-2的GPIB接口与微波信号源3的GPIB接口及程控直流电源4的GPIB接口连接。程控直流电源4的输出口与待测辐射计电源输入口连接。衰减控制卡1-4的电源输出口与噪声源2的电源输入口连接,衰减控制卡1-4的控制接口与数控衰减器6的控制接口连接,噪声源2的输出口与数控衰减器6的输入口连接,数控衰减器6的输出口与三分贝电桥5的输入口B连接。温度传感器7粘贴于数控衰减器6上,微波信号源3的输出接口与三分贝电桥5的输入口A连接,三分贝电桥5的输出口与待测辐射计的微波输入口连接。待测辐射计的数据输出口与数据采集卡1-3的输入口连接。
显控设备1可以采用普通的PC机、工业控制计算机、或工业控制笔记本电脑等。噪声源2的等效噪声温度不小于:1000K;数控衰减器6的衰减范围:包含0~10dB,最小步进:0.05dB;衰减精度:优于±0.1dB;微波信号源3的功率准稳度优于0.3dB,最小输出功率应低于-80dB;程控直流电源4输出不少于三路,其中两路:输出电压可调范围0~±25V,输出电流0~1A;一路:输出电压可调范围:0~+6V,输出电流可调范围0~5A;数据采集卡1-3的输入信号范围应不小于0~5V,数据有效位应不小于14位,最大采样频率应不小于100KHz。温度传感器7的温度测量精度由于0.5°。
该系统可以完成辐射计以下技术指标的测试:温度灵敏度、辐射计3dB带宽、积分时间;工作流程如下:
首先,连接待测辐射计。显控设备1的人机交互模块1-1给测试系统发出加电指令。控制模块1-2控制衰减控制卡1-4的电源输出口输出,通过GPIB口给程控直流电源4设置电压并输出,微波信号源3置于射频不输出状态。
人机交互模块1-1向控制模块1-2发出启动温度灵敏度测试指令。控制模块1-2接收衰减控制卡1-4采集的温度传感器的温度值Tp,控制模块1-2首先设置等效噪声温度T1,T1应高于室温10°~15°,控制模块1-2根据公式(1)计算得到数控衰减器6衰减量L1。控制模块1-2给衰减控制卡1-4发出噪声源2及数控衰减器6设置指令;数据采集卡1-3采集辐射计输出的电压信号V1,采集V1得到的数据序列为V1i,V1i应不少于64点。数据采集卡1-3将V1i输出给控制模块1-2。控制模块1-2计算得到V1i的平均值V1m和标准差σ1;
控制模块1-2设置等效噪声温度T2,T2应高于T1 40°以上,控制模块1-2根据公式(1) 计算得到数控衰减器6衰减量L2。控制模块1-2给衰减控制卡1-4发出噪声源2及数控衰减器6设置指令,衰减控制卡输出衰减控制码L2;数据采集卡1-3采集辐射计输出的电压信号V2,采集V2得到的数据序列为V2i,V2i应不少于64点。数据采集卡1-3将V2i输出给控制模块1-2。控制模块1-2计算得到V2i的平均值V2m和标准差σ2;
控制模块1-2根据公式(2)计算得到温度灵敏度Tmin,根据公式(3)得到视在温度每变化1K对应输出变化量ΔVT。
Te:数控衰减器输出的等效噪声温度;
Tn:噪声源的等效噪声温度;
Tp:数控衰减器的温度;
L:数控衰减器衰减值,线性数值。
Lc:噪声源与待测辐射计微波接口间微波连接器的固定插损,包括电缆和三分贝电桥的插损。
操作人员通过人机交互模块1-1向控制模块1-2发出启动3dB带宽测试指令。控制模块1-2向衰减控制卡1-4发送关断噪声源电源的指令,衰减控制卡1-4接到指令后关闭噪声源2的电源。
控制模块1-2设置微波信号源3输出频率f1,f1为辐射计的设计中心频点,输出功率P1+k*0.1(dBm),其中k=0。而后控制模块1-2接收数据采集卡1-3测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m,是否>V2m+50*ΔVT。
如果V3m<V2m+50*ΔVT:则控制模块1-2设置微波信号源3输出频率f1,k=k+1,输出功率为P1+k*0.1dBm(k=1),控制模块1-2接收数据采集卡1-3测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m>V2m+50*ΔVT的条件是否满足,如不满足则继续则令k=k+1,微波信号源3输出功率为P1+k*0.1dBm,数据采集卡1-3采集V3m,控制模块1-2判决V3m>V2m+50*ΔVT是否满足的过程,直到V3m>V2m+50*ΔVT,并记录此 时的微波信号源输出功率P2;
如果V3m>V2m+50*ΔVT:则控制模块1-2设置微波信号源3输出频率f1,输出功率减小0.1dBm,控制模块1-2接收数据采集卡1-3测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m<V2m+50*ΔVT是否满足,如不满足则减小微波信号源3输出功率0.1dB,数据采集卡1-3采集V3m,控制模块1-2判决V3m<V2m+50*ΔVT是否满足的过程,直到V3m<V2m+50*ΔVT,并记录此时的微波信号源输出功率P2和V3m。
设置微波信号源3功率为P2-3dBm,频率f1,测量输出电压均值V4。
设置微波信号源3功率为P2(dBm),频率f1-i*B/100,B为辐射计的设计带宽,i为测量次数,当前值为1。测量输出电压均值Vi。并判断|Vi-V4|<0.1V是否成立,不成立则令i=i+1,测量输出电压均值Vi直到|Vi-V4|<0.1V成立或频率小于f1-B*2/3,记录此时的频率f2。
设置微波信号源功率为P2(dBm),频率f1+i*B/100(B为辐射计的设计带宽,i为测量次数当前值为1),测量输出电压均值Vi。并判断|Vi-V4|<0.1V是否成立,不成立则令i=i+1,测量输出电压均值Vi,直到|Vi-V4|<0.1V成立或频率大于f1+B*2/3,记录此时的频率f3。则待测辐射计的3dB带宽为:Bm=f3-f2。
操作人员通过人机交互模块1-1向控制模块1-2发出启动辐射计积分时间测试指令。控制模块向衰减控制卡1-4发送关断噪声源2电源的指令,衰减控制卡1-4接到指令后关闭输出到噪声源2的电源。
控制模块设置微波信号源3工作状态为连续输模式,数据采集卡1-3采集输出电压的均值Vm,并传递Vm给控制模块1-2。
控制模块1-2设置微波信号源3工作模式为脉冲调制模式,脉冲宽度2Ts,Ts为辐射计的设计积分时间,数据采集卡1-3采集待测辐射计输出电压的均值Vi,并回传控制模块1-2。控制模块1-2判断Vm*0.95<Vi<Vm*1.05是否成立。
如Vm*0.95<Vi<Vm*1.05成立则控制模块1-2设置微波信号源3脉冲宽度为2Ts-0.05*(i-1)*Ts,其中i为测量次数。继续上述数据采集卡1-3采集待测辐射计输出电压并回传给控制模块1-2。控制模块1-2判断是否满足Vm*0.95<Vi<Vm*1.05的过程,直到不满足Vm*0.95<Vi<Vm*1.05条件为止,此时记录最后一次满足条件Vm*0.95<Vi<Vm*1.05时设置的微波信号源3脉冲宽度,该值即为辐射计的积分时间。
如Vm*0.95<Vi<Vm*1.05不成立,则结束测量,输出辐射计积分时间不满足设计要求。
Claims (1)
1.一种直接检波式辐射计自动测试设备,包括:程控直流电源(4)和温度传感器(7),其特征在于还包括:显控设备(1)、微波信号源(3)、噪声源(2)、数控衰减器(6)和三分贝电桥(5);所述显控设备(1),包括:人机交互模块(1-1)、控制模块(1-2)、衰减控制卡(1-4)和数据采集卡(1-3);人机交互模块(1-1)的功能是:提供人机交互界面,便于操作人员使用;控制模块(1-2)的功能是:完成与人机交互模块(1-1)、数据采集卡(1-3)、衰减控制卡(1-4)、微波信号源(3)、程控直流电源(4)的通讯,实现各部件的协调工作;
人机交互模块(1-1)与控制模块(1-2)连接,控制模块(1-2)的数据接口分别与数据采集卡(1-3)、衰减控制卡(1-4)连接;控制模块(1-2)的GPIB接口分别与微波信号源(3)的GPIB接口及程控直流电源(4)的GPIB接口连接;程控直流电源(4)的输出口与待测辐射计的电源输入口连接;衰减控制卡(1-4)的电源输出口与噪声源(2)的电源输入口连接,衰减控制卡(1-4)的控制接口与数控衰减器(6)的控制接口连接,噪声源(2)的输出口与数控衰减器(6)的输入口连接,数控衰减器(6)的输出口与三分贝电桥(5)的输入口B连接;温度传感器(7)粘贴于数控衰减器(6)上,微波信号源(3)的输出口与三分贝电桥(5)的输入口A连接,三分贝电桥(5)的输出口与待测辐射计的微波输入口连接;待测辐射计的输出口与数据采集卡(1-3)的输入口连接;
噪声源(2)的等效噪声温度大于:1000K;数控衰减器(6)的衰减范围:包含0-10dB,最小步进:0.05dB;衰减精度:优于±0.1dB;微波信号源(3)的功率准稳度优于0.3dB,最小输出功率应低于-80dB;程控直流电源(4)输出有三路,其中两路:输出电压可调范围0-±25V,输出电流0-1A;一路:输出电压可调范围:0-+6V,输出电流可调范围0-5A;数据采集卡(1-3)的输入信号范围包含0-5V,数据有效位大于14位,最大采样频率大于100KHz;温度传感器(7)的温度测量精度优于0.5°;
该直接检波式辐射计自动测试设备完成辐射计以下技术指标的测试:温度灵敏度、辐射计3dB带宽和积分时间;
首先,连接待测辐射计;人机交互模块(1-1)给测试系统发出加电指令;控制模块(1-2)控制衰减控制卡(1-4)的电源输出口输出开电,通过GPIB口给程控直流电源(4)设置电压并输出,微波信号源(3)置于射频不输出状态;
人机交互模块(1-1)向控制模块(1-2)发出启动温度灵敏度测试指令;控制模块(1-2)接收衰减控制卡(1-4)采集的温度传感器(7)的温度值Tp,控制模块(1-2)首先设置等效噪声温度T1,T1高于室温10°-15°,控制模块(1-2)根据公式(1)计算得到数控衰减器(6)衰减量,记为L1;控制模块(1-2)给衰减控制卡(1-4)发出噪声源(2)及数控衰减器(6)设置指令;数据采集卡(1-3)采集辐射计输出的电压信号V1,采集V1得到的数据序列为V1i,V1i大于等于64点;数据采集卡(1-3)将V1i输出给控制模块(1-2);控制模块(1-2)计算得到V1i的平均值V1m和标准差σ1;
控制模块(1-2)设置等效噪声温度T2,T2高于T1 40°以上,控制模块(1-2)根据公式(1)计算得到数控衰减器(6)衰减量,记为L2;控制模块(1-2)给衰减控制卡(1-4)发出噪声源(2)及数控衰减器(6)设置指令,衰减控制卡输出衰减控制码L2;数据采集卡(1-3)采集辐射计输出的电压信号V2,采集V2得到的数据序列为V2i,V2i大于等于64点;数据采集卡(1-3)将V2i输出给控制模块(1-2);控制模块(1-2)计算得到V2i的平均值V2m和标准差σ2;
控制模块(1-2)根据公式(2)计算得到温度灵敏度Tmin,根据公式(3)得到视在温度每变化1K对应输出变化量ΔVT;
Te:数控衰减器(6)输出的等效噪声温度;
Tn:噪声源(2)的等效噪声温度;
Tp:数控衰减器(6)的温度;
L:数控衰减器(6)衰减值,线性数值;
Lc:噪声源(2)与待测辐射计微波接口间微波连接器的固定插损,包括电缆和三分贝电桥(5)的插损;
操作人员通过人机交互模块(1-1)向控制模块(1-2)发出启动3dB带宽测试指令;控制模块(1-2)向衰减控制卡(1-4)发送关断噪声源(2)电源的指令,衰减控制卡(1-4)接到指令后关闭噪声源(2)的电源;
控制模块(1-2)设置微波信号源(3)输出频率f1,f1为辐射计的设计中心频点,输出功率P1+k*0.1,单位为dBm,其中k=0;而后控制模块(1-2)接收数据采集卡(1-3)测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m,是否>V2m+50*ΔVT;
如果V3m<V2m+50*ΔVT:则控制模块(1-2)设置微波信号源(3)输出频率f1,令k=k+1,输出功率为:P1+k*0.1,单位为dBm,控制模块(1-2)接收数据采集卡(1-3)测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m>V2m+50*ΔVT是否满足,如不满足则令k=k+1,微波信号源(3)输出功率为P1+k*0.1dBm,数据采集卡(1-3)采集V3m,控制模块(1-2)重复执行上述判决V3m>V2m+50*ΔVT是否满足的过程,直到满足V3m>V2m+50*ΔVT,并记录此时的微波信号源输出功率P2;
如果V3m>V2m+50*ΔVT:则控制模块(1-2)设置微波信号源(3)输出频率f1,输出功率减小0.1dBm,控制模块(1-2)接收数据采集卡(1-3)测量得到的待测辐射计输出电压均值V3m,V3m是采集64个原始数据的均值,判决V3m<V2m+50*ΔVT是否满足,如不满足则减小微波信号源(3)输出功率0.1dB,数据采集卡(1-3)采集V3m,控制模块(1-2)重复执行上述判决V3m是否<V2m+50*ΔVT的过程,直到V3m<V2m+50*ΔVT,并记录此时的微波信号源输出功率P2和V3m;
设置微波信号源(3)功率为P2-3dBm,频率f1,测量辐射计输出电压均值V4;
设置微波信号源(3)功率为P2,单位为dBm,频率f1-i*B/100,B为辐射计的设计带宽,i为测量次数,当前值为1;测量辐射计输出电压均值Vi;并判断|Vi-V4|<0.1V是否成立,不成立则令i=i+1,测量辐射计输出电压均值Vi,直到|Vi-V4|<0.1V成立或频率小于f1-B*2/3,记录此时的频率f2;
设置微波信号源(3)功率为P2,单位为dBm,频率f1+i*B/100,其中B为辐射计的设计带宽,i为测量次数,本次取值为1,测量辐射计输出电压均值Vi;并判断|Vi-V4|<0.1V是否成立,不成立则令i=i+1,测量辐射计输出电压均值Vi,直到|Vi-V4|<0.1V成立或频率大于f1+B*2/3,记录此时的频率f3;
则待测辐射计的3dB带宽为:Bm=f3-f2;
操作人员通过人机交互模块(1-1)向控制模块(1-2)发出启动辐射计积分时间测试指令;控制模块(1-2)向衰减控制卡(1-4)发送关断噪声源(2)电源的指令,衰减控制卡(1-4)接到指令后关闭输出到噪声源(2)的电源;
控制模块(1-2)设置微波信号源(3)工作状态为连续输模式,数据采集卡(1-3)采集辐射计输出电压的均值Vm,并传递Vm给控制模块(1-2);
控制模块(1-2)设置微波信号源(3)工作模式为脉冲调制模式,脉冲宽度2Ts,Ts为辐射计积分时间的设计值,数据采集卡(1-3)采集待测辐射计输出电压的均值Vi,并回传控制模块(1-2);控制模块(1-2)判断Vm*0.95<Vi<Vm*1.05是否成立;
如Vm*0.95<Vi<Vm*1.05成立则控制模块(1-2)设置微波信号源(3)脉冲宽度为2Ts-0.05*(i-1)*Ts,其中i为测量次数;继续上述数据采集卡(1-3)采集待测辐射计输出电压并回传给控制模块(1-2);控制模块(1-2)判断是否满足Vm*0.95<Vi<Vm*1.05的过程,直到不满足Vm*0.95<Vi<Vm*1.05条件为止,此时记录最后一次满足条件Vm*0.95<Vi<Vm*1.05时设置的微波信号源(3)脉冲宽度,该值即为辐射计的积分时间;
如Vm*0.95<Vi<Vm*1.05不成立,则结束测量,输出辐射计积分时间不满足设计要求。
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