CN108051619A - 一种tr组件波控电路快速定量测试验证系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种TR组件波控电路快速定量测试验证系统和方法，基于PXIe总线和LAN总线架构，包含：主控计算机；内置测控组件，与主控计算机通过PXIe总线连接，包含控制型测控组件和功能型测控组件；外挂测控组件，与主控计算机通过LAN网线连接；通用测试接口，分别与内置测控组件以及外挂测控组件连接；接口测试适配器，一端与通用测试接口连接，另一端通过测试绑线与被测TR组件波控电路连接；电源模块，一端通过内置测控组件与主控计算机连接，另一端与通用测试接口连接。本发明能全程自动化的对TR组件波控电路的各项参数指标进行快速精确测试和定量验证，有效避免因人工干预而带来的干扰和误差，提高测试结果的准确性和可靠性，降低测试时间。

Description

一种TR组件波控电路快速定量测试验证系统和方法

技术领域

本发明涉及一种测试验证系统和方法，具体是指对TR组件波控电路进行快速定量测试验证的系统和方法，属于自动测试技术领域。

背景技术

现代战争中，随着战场环境的不断复杂化，能够对隐身目标、多个目标和低空目标进行跟踪探测，并且具有抗干扰能力的相控阵雷达获得了迅猛发展。

TR（Transmitter and Receiver，发射接收）组件是相控阵雷达中的关键器件，一端连接天线，一端连接中频处理单元，从而构成一个收发单元。在相控阵雷达的研制和调试综合测试流程中，需要对TR组件波控电路的各项系统参数指标进行快速精确测试和定量验证。整个测试流程复杂冗长，待测参数种类繁多。

现有技术中，仍然普遍采用人工操作方式进行测试验证，受人为因素的影响较大，测试时间长且容易误操作进而损坏被测件，并且测试结果不易及时统计、记录和查询，不利于问题追溯和故障分析。

因此，构建一个具有开放性、可扩展性、标准化、模块化的快速定量测试验证系统显得尤为重要。因其具备模块化规范化的开发流程，能够在不同环境状态下，快速完成信号处理组合的测试和功能验证；对出现的问题，也能够快速定位，及时排故，大大缩短了信号处理组合的调试时间，同时通过平台的功能扩展和升级节约成本，减少仪器资源的重复投入。

发明内容

本发明的目的是提供一种TR组件波控电路快速定量测试验证系统和方法，能全程自动化的对TR组件波控电路的各项参数指标进行快速精确测试和定量验证，有效避免因人工干预而带来的干扰和误差，提高测试结果的准确性和可靠性，降低测试时间。

为实现上述目的，本发明提供一种TR组件波控电路快速定量测试验证系统，基于PXIe总线和LAN总线架构，包含：主控计算机；内置测控组件，与主控计算机通过PXIe总线连接，该内置测控组件包含控制型测控组件和功能型测控组件；外挂测控组件，与主控计算机通过LAN网线连接；通用测试接口，分别与内置测控组件以及外挂测控组件连接；接口测试适配器，一端与通用测试接口连接，另一端通过测试绑线与被测TR组件波控电路连接；电源模块，一端通过内置测控组件与主控计算机连接，另一端与通用测试接口连接；其中，所述的主控计算机使用控制型测控组件切换信号通路，使用功能型测控组件输出激励信号，并根据采集的TR组件波控电路的响应信号，进行数据处理分析及存储。

所述的控制型测控组件包含开关矩阵卡、继电器控制卡和串行控制器卡；所述的功能型测控组件包含多功能采集卡、万用表卡和多路复用器卡；所述的开关矩阵卡、继电器控制卡、串行控制器卡、多功能采集卡、万用表卡和多路复用器卡的一端均通过PXIe总线分别与主控计算机连接；该开关矩阵卡、继电器控制卡、多功能采集卡、万用表卡和多路复用器卡的另一端分别与通用测试接口连接。

所述的外挂测控组件包含：LAN路由器，通过LAN网线与主控计算机连接；示波器，一端通过LAN网线与LAN路由器连接，另一端与通用测试接口连接。

所述的电源模块采用程控直流电源，一端通过RS485接口与内置测控组件的串行控制器卡连接，作为受控端被主控计算机程控；另一端与通用测试接口连接，作为输出端。

所述的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，还包含与主控计算机连接的显控单元。

本发明还提供一种TR组件波控电路快速定量测试方法，包含以下步骤：

S1、对TR组件波控电路上的接插件进行分组及连接；

S2、主控计算机控制内置测控组件，对TR组件波控电路上的当前测试组接插件按照普通电阻管脚和电容电阻管脚的分组进行电阻测试；

S3、主控计算机通过内置测控组件控制电源模块对TR组件波控电路供电，使当前测试组接插件的各管脚输出频率固定且互异的波形信号；

S4、主控计算机控制外挂测控组件，对TR组件波控电路上的当前测试组接插件各管脚输出的波形信号进行检测；

S5、重复执行S1～S4，完成全部测试组接插件的测试。

所述的S1之前，还包含：S0、系统初始化：将内置测控组件和外挂测控组件的设置恢复到初始状态并完成自检；并设定电源模块的电压和限流值。

所述的S1中，具体包含以下步骤：

S11、对TR组件波控电路上的多个接插件进行分组标号，并按标号顺序排序测试；

S12、根据显控单元显示的当前测试组的接插件标号，通过测试绑线将TR组件波控电路上对应的接插件与接口测试适配器连接。

所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、将每个接插件所包含的多个管脚分为普通电阻管脚和电容电阻管脚；所述的电容电阻管脚是指管脚上并联有滤波电容；

S22、主控计算机控制开关矩阵卡和继电器控制卡进行信号通路切换，将万用表卡的测量端依次通过通用测试接口、接口测试适配器以及测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测普通电阻管脚，形成第一测试通路；

S23、测量该待测普通电阻管脚的电阻，并将测量值通过第一测试通路返回至主控计算机进行判断；如测量值合格，继续执行S24；如测量值不合格，由显控单元提示错误并退出测试；

S24、重复S22～S23，完成当前测试组接插件中全部普通电阻管脚的电阻测试；

S25、主控计算机控制开关矩阵卡和继电器控制卡进行信号通路切换，将万用表卡的测量端依次通过通用测试接口、接口测试适配器以及测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测电容电阻管脚，形成第二测试通路；

S26、延时等待8秒，待电容电阻管脚上并联的滤波电容充电结束之后，测量该待测电容电阻管脚的电阻，并将测量值通过第二测试通路返回至主控计算机进行判断；如测量值合格，继续执行S27；如测量值不合格，由显控单元提示错误并退出测试；

S27、重复S25～S26，完成当前测试组接插件中全部电容电阻管脚的电阻测试。

所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、主控计算机控制开关矩阵卡和继电器控制卡进行信号通路切换，将多功能采集卡的测量端依次通过通用测试接口、接口测试适配器以及测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测管脚上，形成第三测试通路；

S42、采集该待测管脚的输出波形，并通过第三测试通路传输至外挂测控组件的示波器进行显示和比对，判断该待测管脚的输出波形是否正确；如正确，继续执行S43；如不正确，由显控单元提示错误并退出测试；

S43、重复S41～S42，完成当前测试组接插件中全部管脚的波形比对。

综上所述，本发明所提供的TR组件波控电路快速定量测试验证系统和方法，能全程自动化的对TR组件波控电路的各项参数指标进行快速精确测试和定量验证，有效避免因人工干预而带来的干扰和误差，提高测试结果的准确性和可靠性，降低测试时间。

附图说明

图1为本发明中的TR组件波控电路快速定量测试验证系统的结构图；

图2为本发明中的TR组件波控电路快速定量测试方法的流程图。

具体实施方式

以下结合图1～图2，通过优选实施例对本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

如图1所示，为本发明所提供的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，基于PXIe（PCI extensions for Instrumentation Express，面向仪器系统的 PCI扩展Express技术）总线和LAN（Local Area Network，局域网）总线架构，包含：主控计算机1；内置测控组件，与主控计算机1通过PXIe总线2连接，该内置测控组件包含控制型测控组件和功能型测控组件；外挂测控组件，与主控计算机1通过LAN网线连接；通用测试接口4，分别与内置测控组件以及外挂测控组件连接；接口测试适配器5，一端与通用测试接口4连接，另一端通过测试绑线与被测TR组件波控电路6连接；电源模块7，一端通过内置测控组件与主控计算机1连接，另一端与通用测试接口4连接。

所述的控制型测控组件包含开关矩阵卡81、继电器控制卡82和串行控制器卡83；所述的功能型测控组件包含多功能采集卡84、万用表卡85和多路复用器卡86；其中，所述的开关矩阵卡81、继电器控制卡82、串行控制器卡83、多功能采集卡84、万用表卡85和多路复用器卡86的一端均通过PXIe总线2分别与主控计算机1连接；该所述的开关矩阵卡81、继电器控制卡82、多功能采集卡84、万用表卡85和多路复用器卡86的另一端分别与通用测试接口4连接。

所述的外挂测控组件包含：LAN路由器31，通过LAN网线与主控计算机1连接；示波器32，一端通过LAN网线与LAN路由器31连接，另一端与通用测试接口4连接。

所述的接口测试适配器5包含三根用于TR组件波控电路的测试绑线；其中：第一测试绑线B1，与接口测试适配器5的连接端为100芯接口，与TR组件波控电路6的连接端为51芯接口；第二测试绑线B2，与接口测试适配器5的连接端为100芯接口，与TR组件波控电路6的连接端为37芯接口1、37芯接口2和25芯接口；第三测试绑线B3，与接口测试适配器5的连接端为100芯接口，与TR组件波控电路6的连接端为21芯接口1、21芯接口2、21芯接口3和21芯接口4。

所述的电源模块7采用程控直流电源，一端通过RS485接口与内置测控组件的串行控制器卡83连接，作为受控端被主控计算机1程控；另一端与通用测试接口4连接，作为输出端。

所述的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，还包含与主控计算机1连接的显控单元9。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，所述的主控计算机1、PXIe总线2和内置测控组件连接后设置在PXIe混合机箱内；而该PXIe混合机箱、外挂测控组件、通用测试接口4、电源模块7和显控单元9连接后设置在测试机柜中。

所述的主控计算机1为TR组件波控电路快速定量测试验证系统的核心。在本发明的优选实施例中，该主控计算机1上安装有LabVIEW软件，用于程控内置测控组件和外挂测控组件，并采用模块化结构设计测试程序，实现对TR组件波控电路的快速定量测试。

所述的主控计算机1通过编程控制内置测控组件中的控制型测控组件，即控制开关矩阵卡81和继电器控制卡82和串行控制器卡83进行信号通路切换。该主控计算机1通过编程控制内置测控组件中的功能型测控组件，即多功能采集卡84、万用表卡85和多路复用器卡86产生不同的激励信号，并通过通用测试接口4输出至接口测试适配器5，再通过测试绑线输出至被测TR组件波控电路6。所述的TR组件波控电路6根据接收到的激励信号，产生响应信号，并根据控制型测控组件切换的信号通路返回至主控计算机1。主控计算机1根据接收到的响应信号进行比对，分析判断，并存储。

所述的主控计算机1通过预先编制好的测试流程，按照预定的测试方案使用控制型测控组件切换信号通路，使用功能型测控组件输出激励信号，并根据采集的TR组件波控电路6的响应信号，进行数据处理分析及存储。整个过程自动化、智能化，排除人为干扰因素，实现快速高效的对TR组件波控电路进行定量分析。

如图2所示，为本发明所提供的TR组件波控电路快速定量测试方法，包含以下步骤：

S1、对TR组件波控电路6上的接插件进行分组及连接；

S2、主控计算机1控制内置测控组件，对TR组件波控电路6上的当前测试组接插件按照普通电阻管脚和电容电阻管脚的分组进行电阻测试；

S3、主控计算机1通过内置测控组件控制电源模块7对TR组件波控电路6供电，使得TR组件波控电路6上的当前测试组接插件各管脚输出频率固定且互异的波形信号；

S4、主控计算机1控制外挂测控组件，对TR组件波控电路6上的当前测试组接插件各管脚输出的波形信号进行检测；

S5、重复执行S1～S4，完成全部测试组接插件的测试。

所述的S1之前，还包含：S0、系统初始化：将内置测控组件和外挂测控组件的设置恢复到初始状态并完成自检；并设定电源模块7的电压和限流值。

所述的S1中，具体包含以下步骤：

S11、对TR组件波控电路6上的多个接插件进行分组标号，并按标号顺序排序测试；

S12、根据显控单元9显示的当前测试组的接插件标号，通过测试绑线将TR组件波控电路6上对应的接插件与接口测试适配器5连接。

在本发明的优选实施例中，所述的TR组件波控电路6上的接插件共有40个，将该40个接插件按照4个一组的顺序，依次分为10组，并且对每组进行标号。具体的，第一组中包含序号1、2、3、4的接插件，第二组中包含序号5、6、7、8的接插件，以此类推，第十组中包含序号37、38、39、40的接插件。进行测试时，按照序号依次进行，并且在每次测试之前，显控单元9会显示出当前需要进行测试的接插件的标号。例如，进行第一组测试时，显控单元9会提示序号1、2、3、4，此时采用第三绑线B3与TR组件波控电路6上的序号1、2、3、4的接插件连接。进行第二组测试时，显控单元9会提示序号5、6、7、8，此时采用第三绑线B3与TR组件波控电路6上的序号5、6、7、8的接插件连接。以此类推，进行第十组测试时，显控单元9会提示序号37、38、39、40，此时采用第三绑线B3与TR组件波控电路6上的序号37、38、39、40的接插件连接。

所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、当前测试组的接插件完成连接之后，根据TR组件波控电路接插件的管脚特性，将每个接插件所包含的多个管脚分为普通电阻管脚和电容电阻管脚；所述的电容电阻管脚是指管脚上并联有滤波电容；

S22、主控计算机1控制开关矩阵卡81和继电器控制卡82进行信号通路切换，将万用表卡85的测量端通过通用测试接口4连接至接口测试适配器5，再通过接口测试适配器5上的测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测普通电阻管脚，形成一个完整的第一测试通路；

S23、测量该待测普通电阻管脚的电阻，并将测量值通过第一测试通路返回至主控计算机1进行判断；如该普通电阻管脚的电阻测量合格，继续执行S24；如测试不合格，由显控单元9提示错误并退出测试；

S24、重复S22～S23，完成当前测试组接插件中全部普通电阻管脚的电阻测试；

S25、主控计算机1控制开关矩阵卡81和继电器控制卡82进行信号通路切换，将万用表卡85的测量端通过通用测试接口4连接至接口测试适配器5，再通过接口测试适配器5上的测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测电容电阻管脚，形成一个完整的第二测试通路；

S26、延时等待8秒，待电容电阻管脚上并联的滤波电容充电结束之后，测量该待测电容电阻管脚的电阻，并将测量值通过第二测试通路返回至主控计算机1进行判断；如该电容电阻管脚的电阻测量合格，继续执行S27；如测试不合格，由显控单元9提示错误并退出测试；

S27、重复S25～S26，完成当前测试组接插件中全部电容电阻管脚的电阻测试。

本发明的优选实施例中，TR组件波控电路6上的每个接插件均包含21个管脚，其中普通电阻管脚15个，包含一个焊接有唯一特征值电阻的管脚；电容电阻管脚6个。

所述的S3中，具体为：主控计算机1通过内置测控组件的串行控制器卡83控制电源模块7的输出端依次通过通用测试接口4、接口测试适配器5以及测试绑线与TR组件波控电路6连接，从而实现对其供电；此时TR组件波控电路6进入工作状态，其当前测试组接插件的每个管脚将按照预定方案，产生频率固定且互异的波形信号。

本发明的优选实施例中，当TR组件波控电路6上电后，每个接插件所包含的21个管脚将输出21个特定频率的互异波形信号。

所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、主控计算机1控制开关矩阵卡81和继电器控制卡82进行信号通路切换，将多功能采集卡84的测量端通过通用测试接口4连接至接口测试适配器5，再通过接口测试适配器5上的测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测管脚上，形成一个完整的第三测试通路；

S42、采集该待测管脚的输出波形，并通过第三测试通路传输至外挂测控组件的示波器32进行显示和比对，判断该待测管脚的输出波形是否正确；如正确，继续执行S43；如不正确，由显控单元9提示错误并退出测试；

S43、重复S41～S42，完成当前测试组接插件中全部管脚的波形比对。

在本发明的优选实施例中，由于每个管脚输出波形频率都是固定且互异的，因此对其进行频率扫描，将扫描结果与输出频率进行比对，就能快速定量验证TR组件波控电路6的接插件上的各管脚输出波形的正确性。

综上所述，本发明所提供的TR组件波控电路快速定量测试验证系统和方法，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明采用模块化编程，对TR组件波控电路的测试实现全程自动化且无人工干预，保证测量结果的准确性与可靠性；

2、本发明对TR组件波控电路的测试速度快、时间短，相比传统的人工检测，速度提高20倍以上；

3、本发明能对TR组件波控电路进行定量测试，检测其每个接插件上每个管脚的信号特性，分析其输出信号的各项参数指标。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种TR组件波控电路快速定量测试验证系统，其特征在于，基于PXIe总线和LAN总线架构，包含：

主控计算机；

内置测控组件，与主控计算机通过PXIe总线连接，包含控制型测控组件和功能型测控组件；

外挂测控组件，与主控计算机通过LAN网线连接；

通用测试接口，分别与内置测控组件以及外挂测控组件连接；

接口测试适配器，一端与通用测试接口连接，另一端通过测试绑线与被测TR组件波控电路连接；

电源模块，一端通过内置测控组件与主控计算机连接，另一端与通用测试接口连接；

其中，所述的主控计算机使用控制型测控组件切换信号通路，使用功能型测控组件输出激励信号，并根据采集的TR组件波控电路的响应信号，进行数据处理分析及存储。

2.如权利要求1所述的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，其特征在于，所述的控制型测控组件包含开关矩阵卡、继电器控制卡和串行控制器卡；所述的功能型测控组件包含多功能采集卡、万用表卡和多路复用器卡；

所述的开关矩阵卡、继电器控制卡、串行控制器卡、多功能采集卡、万用表卡和多路复用器卡的一端均通过PXIe总线分别与主控计算机连接；

所述的开关矩阵卡、继电器控制卡、多功能采集卡、万用表卡和多路复用器卡的另一端分别与通用测试接口连接。

3.如权利要求1所述的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，其特征在于，所述的外挂测控组件包含：

LAN路由器，通过LAN网线与主控计算机连接；

示波器，一端通过LAN网线与LAN路由器连接，另一端与通用测试接口连接。

4.如权利要求2所述的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，其特征在于，所述的电源模块采用程控直流电源，一端通过RS485接口与内置测控组件的串行控制器卡连接，作为受控端被主控计算机程控；另一端与通用测试接口连接，作为输出端。

5.如权利要求1所述的TR组件波控电路快速定量测试验证系统，其特征在于，还包含与主控计算机连接的显控单元。

6.一种TR组件波控电路快速定量测试方法，其特征在于，采用如权利要求1～5中任一项所述的测试验证系统实现，包含以下步骤：

S1、对TR组件波控电路上的接插件进行分组及连接；

S2、主控计算机控制内置测控组件，对TR组件波控电路上的当前测试组接插件按照普通电阻管脚和电容电阻管脚的分组进行电阻测试；

S3、主控计算机通过内置测控组件控制电源模块对TR组件波控电路供电，使当前测试组接插件的各管脚输出频率固定且互异的波形信号；

S4、主控计算机控制外挂测控组件，对TR组件波控电路上的当前测试组接插件各管脚输出的波形信号进行检测；

S5、重复执行S1～S4，完成全部测试组接插件的测试。

7.如权利要求6所述的，其特征在于，所述的S1之前，还包含：S0、系统初始化：将内置测控组件和外挂测控组件的设置恢复到初始状态并完成自检；并设定电源模块的电压和限流值。

8.如权利要求6所述的，其特征在于，所述的S1中，具体包含以下步骤：

S11、对TR组件波控电路上的多个接插件进行分组标号，并按标号顺序排序测试；

S12、根据显控单元显示的当前测试组的接插件标号，通过测试绑线将TR组件波控电路上对应的接插件与接口测试适配器连接。

9.如权利要求8所述的，其特征在于，所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、将每个接插件所包含的多个管脚分为普通电阻管脚和电容电阻管脚；所述的电容电阻管脚是指管脚上并联有滤波电容；

S22、主控计算机控制开关矩阵卡和继电器控制卡进行信号通路切换，将万用表卡的测量端依次通过通用测试接口、接口测试适配器以及测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测普通电阻管脚，形成第一测试通路；

S23、测量该待测普通电阻管脚的电阻，并将测量值通过第一测试通路返回至主控计算机进行判断；如测量值合格，继续执行S24；如测量值不合格，由显控单元提示错误并退出测试；

S24、重复S22～S23，完成当前测试组接插件中全部普通电阻管脚的电阻测试；

S25、主控计算机控制开关矩阵卡和继电器控制卡进行信号通路切换，将万用表卡的测量端依次通过通用测试接口、接口测试适配器以及测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测电容电阻管脚，形成第二测试通路；

S26、延时等待8秒，待电容电阻管脚上并联的滤波电容充电结束之后，测量该待测电容电阻管脚的电阻，并将测量值通过第二测试通路返回至主控计算机进行判断；如测量值合格，继续执行S27；如测量值不合格，由显控单元提示错误并退出测试；

S27、重复S25～S26，完成当前测试组接插件中全部电容电阻管脚的电阻测试。

10.如权利要求9所述的，其特征在于，所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、主控计算机控制开关矩阵卡和继电器控制卡进行信号通路切换，将多功能采集卡的测量端依次通过通用测试接口、接口测试适配器以及测试绑线连接至TR组件波控电路的接插件上的一个待测管脚上，形成第三测试通路；

S42、采集该待测管脚的输出波形，并通过第三测试通路传输至外挂测控组件的示波器进行显示和比对，判断该待测管脚的输出波形是否正确；如正确，继续执行S43；如不正确，由显控单元提示错误并退出测试；

S43、重复S41～S42，完成当前测试组接插件中全部管脚的波形比对。