CN111816966A - 适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，包括（1）搭建一用于调试待调试器件的控制系统，包括计算机，与计算机连接的网络分析仪、机械臂、充退磁机、调试夹具、及三个放置位，所述放置位分别对应待调试器件盘、合格器件盘和不合格器件盘；（2）控制系统开机检测；（3）控制系统复位，将充退磁机设置为退磁模式、机械臂复位到待调试器件盘位置；（4）控制机械臂取出一待调试器件，安装在调试夹具上，通过网络分析仪获取待调试器件的S参数数据；(5)控制充退磁机自动调节电压调节产品磁场大小；(6)判断产品是否合格；（7）分拣。本发明能实现了器件磁场自动化调试，大大提升了效率，生产更加高效、稳定。

Description

适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法

技术领域

本发明涉及一种调试方法，尤其涉及一种适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法。

背景技术

集总参数表贴环行器等微波无源器件均需要进行磁场调试，以使其达到最佳的性能状态。目前，集总参数表贴环行器的磁场调试基本都是采用人工充退磁的方式进行，工作量大、效率低，且由于人为的因素，磁场调试后的器件存在一定差异，并不能使器件的性能达到最佳状态。且人工磁场调试存在以下不足：

（1）由于需要反复操作充退磁设备，工作量大，操作复杂，效率低；

（2）由于人为因素，不同的人对最终结果的判断具有一定的差异性，器件不能达到最佳状态，一致性差；

（3）在磁场调试过程中，人工调试基本不会针对每只器件记录相应的性能数据，不利于器件质量控制和优化。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，通过软件控制、算法分析，对器件磁场进行自动调试，配合相应的机械臂，能快速、准确的使器件性能达到最佳状态的适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，包括以下步骤：

（1）搭建一用于调试待调试器件的控制系统、所述待调试器件为集总参数表贴环行器，所述控制系统包括计算机、网络分析仪、机械臂、充退磁机、调试夹具、及三个放置位，其中，网络分析仪、机械臂和充退磁机均与计算机连接；

所述网络分析仪用于获取待调试器件的S参数数据，并发送至计算机；

所述机械臂用于根据计算机的控制，移动待调试器件；

所述充退磁机用于根据不同电压大小产生不同的充退磁场，对待调试器件进行充放磁操作；

所述调试夹具用于安装待调试器件；

所述计算机用于判断器件是否合格、及根据S参数数据自适应调节充退磁电压，并预设合格器件性能指标、充退磁机初始电压、和充退磁次数的上限；

所述放置位分别对应放置有待调试器件盘、合格器件盘和不合格器件盘；

（2）控制系统开机检测；

（3）控制系统复位，将充退磁机设置为退磁模式、控制机械臂复位到待调试器件盘位置；

（4）控制机械臂在待调试器件盘取出一待调试器件，安装在调试夹具上，通过网络分析仪获取待调试器件初始状态的S参数数据；

（5）判断待调试器件是否合格，具体步骤如下；

（51）在初始电压下控制充退磁机执行退磁动作；

（52）读取本次对应的S参数数据，从S参数数据中获取本次器件的性能指标；

（53）将本次器件的性能指标与合格器件性能指标对比，若本次器件的性能指标满足预设的合格器件性能指标，则判断器件满足性能指标，充退磁机复位至初始电压，否则判断为不满足性能指标；

（54）对不满足性能指标的器件，判断充退磁机的操作次数是否达到上限；

（55）若未达上限，根据本次S参数数据调整充退磁机的充退磁电压，并重复步骤（52）-（54），若达到上限，则判断器件不合格，且充退磁机复位至初始电压；

（6）分拣；

将（5）中满足性能指标的器件，分拣至合格器件盘，不合格器件分拣至不合格器件盘。

作为优选：所述步骤（1）中，合格器件性能指标包括带宽范围、驻波低频点及高频点最大值、隔离低频点及高频点最大值、损耗低频点及高频点最大值；所述充退磁次数的上限为3-4次，所述初始电压小于充退磁机调试到位时的最终电压。

作为优选：所述步骤（4）获取待调试器件初始状态的S参数数据后，还包括：根据该S参数数据判断待调试器件是否与调试夹具连接正常，若不正常，则人工排查后重新安装待调试器件，并重新获取初始状态的S参数数据，直至连接正常。

作为优选：还包括步骤（7）判断控制系统是否需要停机；

若需要停机，则充退磁机复位至初始电压，控制机械臂至安全位置，关闭电源；

若系统不需要停机，则重复（4）-（6）步骤，进行下一个待调试器件调试。

作为优选：所述计算机通过LAN或GPIB方式与网络分析仪和充退磁机连接，通过USB或LAN方式与机械臂连接。

本发明中，调试夹具用于安装待调试器件，并使其能很好的被网络分析仪获取数据，步骤（4）中，我们可以通过网络分析仪获取待调试器件初始状态的S参数数据，判断待调试器件与调试夹具是否连接正常，因为只有接触良好的状态下才能读取器件正确的S参数数据，才能进行调试。

本发明还内置校准好的网络分析仪状态文件，存储在网络分析仪中，每次重新开机使用前需要先调用。该文件包含两个方面作用：一方面，包含误差校准参数，与网络分析仪和采用的微波电缆有关，主要是校正网络分析仪和微波电缆整个测量回路的S参数数据，所述S参数数据包括驻波、隔离和损耗数据，消除由网络分析仪和微波电缆引起的S参数测量误差，真实地反映器件本身的数据；另一方面，包含状态参数，与集总参数表贴环行器器件有关，可统一设置好网络分析仪S参数窗口、Mark点数目、数据格式等，设置的依据是这些内容能够反映器件性能，以便于后面的器件合格、不合格判断分析。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明采用了网络分析仪、磁场自动调试软件、充退磁机和机械臂相结合的方式，实现了器件磁场自动化调试，大大提升了效率，生产更加高效、稳定。

（2）本发明内置S参数数据、及与S参数数据对应的充退磁电压、并预设合格器件性能指标、充退磁机初始电压、和充退磁次数的上限；结合判断方法，能实现了器件磁场调试最佳参数预测，排除了人为原因引起的器件一致性问题；

（3）自动、快速记录器件数据，有利于器件性能状态分析和质量控制与优化。

附图说明

图1为本发明流程图。

图2为本发明整体结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1和图2，一种适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，包括以下步骤：

（1）搭建一用于调试待调试器件的控制系统、所述待调试器件为集总参数表贴环行器，所述控制系统包括计算机、网络分析仪、机械臂、充退磁机、调试夹具、及三个放置位，其中，网络分析仪、机械臂和充退磁机均与计算机连接；

所述网络分析仪用于获取待调试器件的S参数数据，并发送至计算机；

所述机械臂用于根据计算机的控制，移动待调试器件；

所述充退磁机用于根据不同电压大小产生不同的充退磁场，对待调试器件进行充放磁操作；

所述调试夹具用于安装待调试器件；

所述计算机用于判断器件是否合格、及根据S参数数据自适应调节充退磁电压，并预设合格器件性能指标、充退磁机初始电压、和充退磁次数的上限；合格器件性能指标包括带宽范围、驻波低频点及高频点最大值、隔离低频点及高频点最大值、损耗低频点及高频点最大值；所述充退磁次数的上限为3-4次，所述初始电压小于充退磁机调试到位时的最终电压；

所述放置位分别对应放置有待调试器件盘、合格器件盘和不合格器件盘；

（2）控制系统开机检测；

（3）控制系统复位，将充退磁机设置为退磁模式、控制机械臂复位到待调试器件盘位置；

（4）控制机械臂在待调试器件盘取出一待调试器件，安装在调试夹具上，通过网络分析仪获取待调试器件初始状态的S参数数据；

（5）判断待调试器件是否合格，具体步骤如下；

（51）在初始电压下控制充退磁机执行退磁动作；

（52）读取本次对应的S参数数据，从S参数数据中获取本次器件的性能指标；

（53）将本次器件的性能指标与合格器件性能指标对比，若本次器件的性能指标满足预设的合格器件性能指标，则判断器件满足性能指标，充退磁机复位至初始电压，否则判断为不满足性能指标；

（54）对不满足性能指标的器件，判断充退磁机的操作次数是否达到上限；

（55）若未达上限，根据本次S参数数据调整充退磁机的充退磁电压，并重复步骤（52）-（54），若达到上限，则判断器件不合格，且充退磁机复位至初始电压；

（6）分拣；

将（5）中满足性能指标的器件，分拣至合格器件盘，不合格器件分拣至不合格器件盘。

本实施例中，所述计算机通过LAN或GPIB方式与网络分析仪和充退磁机连接，通过USB或LAN方式与机械臂连接。

实施例2：参见图1，本实施例在实施例1的基础上进一步改进，所述步骤（4）获取待调试器件初始状态的S参数数据后，还包括：根据该S参数数据判断待调试器件是否与调试夹具连接正常，若不正常，则人工排查后重新安装待调试器件，并重新获取初始状态的S参数数据，直至连接正常。

还包括步骤（7）判断控制系统是否需要停机；

若需要停机，则充退磁机复位至初始电压，控制机械臂至安全位置，关闭电源；

若系统不需要停机，则重复（4）-（6）步骤，进行下一个待调试器件调试。

本发明中，对于本次器件的性能指标是否满足设定的合格器件性能指标要求的判断，我们在本实施例中可才采用以下方法：

上式中，

表示驻波、隔离、损耗低频处实际的最大值，

表示驻波、隔离、损耗高频处实际的最大值；

表示驻波、隔离、损耗低频处目标值，

表示驻波、隔离、损耗高频处目标值，其中隔离目标值

为负值dB形式，损耗目标值

为负值dB形式；

分别表示两个频率点的频率值，

是中心频率，

是变化值，随器件性能状态变化，

表征器件磁场调试程度，能根据其大小结合驻波隔离大小自适应改变退磁电压大小；

表示最大允许调试次数，

表示驻波、隔离、损耗是否满足设定目标值，true表示满足，false表示不满足，只有当驻波、隔离、损耗三者都满足设置目标时，该器件合格。

对于预设充退磁机操作次数的上限是指：根据集总参数表贴环行器设计特点，通常在不超过3次的自动调试后即可将器件所需磁场调试到最佳状态，为防止个别无法调试达标的不良器件反复多次进行调试，浪费时间，降低效率，所以本实施例中，选择将充退磁机操作次数的上限设置为4次，调试4次后即停止调试。

我们将本发明方法与现有技术做了一个对比：

（1）本发明的自动调试时间明显优于人工。现有技术中，人工平均每颗器件调试时间为12s，而采用了本发明进行自动调试后，每颗器件仅需6~8s。且单个工位每8小时产能由2400只提升到3600~4800只，提升了1200~2400只，单个工位每8小时产能提升了50%~100%；

（2）本发明的合格率与人工无明显差异。均能达到93%以上。

所以本发明在保证调试合格率的基础上，还能有效的缩短调试时间。

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 (5)

1.一种适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）搭建一用于调试待调试器件的控制系统、所述待调试器件为集总参数表贴环行器，所述控制系统包括计算机、网络分析仪、机械臂、充退磁机、调试夹具、及三个放置位，其中，网络分析仪、机械臂和充退磁机均与计算机连接；

所述网络分析仪用于获取待调试器件的S参数数据，并发送至计算机；

所述机械臂用于根据计算机的控制，移动待调试器件；

所述充退磁机用于根据不同电压大小产生不同的充退磁场，对待调试器件进行充放磁操作；

所述调试夹具用于安装待调试器件；

所述计算机用于判断器件是否合格、及根据S参数数据自适应调节充退磁电压，并预设合格器件性能指标、充退磁机初始电压、和充退磁次数的上限；

所述放置位分别对应放置有待调试器件盘、合格器件盘和不合格器件盘；

（2）控制系统开机检测；

（3）控制系统复位，将充退磁机设置为退磁模式、控制机械臂复位到待调试器件盘位置；

（4）控制机械臂在待调试器件盘取出一待调试器件，安装在调试夹具上，通过网络分析仪获取待调试器件初始状态的S参数数据；

（5）判断待调试器件是否合格，具体步骤如下；

（51）在初始电压下控制充退磁机执行退磁动作；

（52）读取本次对应的S参数数据，从S参数数据中获取本次器件的性能指标；

（53）将本次器件的性能指标与合格器件性能指标对比，若本次器件的性能指标满足预设的合格器件性能指标，则判断器件满足性能指标，充退磁机复位至初始电压，否则判断为不满足性能指标；

（54）对不满足性能指标的器件，判断充退磁机的操作次数是否达到上限；

（55）若未达上限，根据本次S参数数据调整充退磁机的充退磁电压，并重复步骤（52）-（54），若达到上限，则判断器件不合格，且充退磁机复位至初始电压；

（6）分拣；

将（5）中满足性能指标的器件，分拣至合格器件盘，不合格器件分拣至不合格器件盘。

2.根据权利要求1所述的适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，其特征在于：所述步骤（1）中，合格器件性能指标包括带宽范围、驻波低频点及高频点最大值、隔离低频点及高频点最大值、损耗低频点及高频点最大值；所述充退磁次数的上限为3-4次，所述初始电压小于充退磁机调试到位时的最终电压。

3.根据权利要求1所述的适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，其特征在于：所述步骤（4）获取待调试器件初始状态的S参数数据后，还包括：根据该S参数数据判断待调试器件是否与调试夹具连接正常，若不正常，则人工排查后重新安装待调试器件，并重新获取初始状态的S参数数据，直至连接正常。

4.根据权利要求1所述的适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，其特征在于：还包括步骤（7）判断控制系统是否需要停机；

若需要停机，则充退磁机复位至初始电压，控制机械臂至安全位置，关闭电源；

若系统不需要停机，则重复（4）-（6）步骤，进行下一个待调试器件调试。

5.根据权利要求1所述的适用于集总参数表贴环行器磁场自动快速调试方法，其特征在于：所述计算机通过LAN或GPIB方式与网络分析仪和充退磁机连接，通过USB或LAN方式与机械臂连接。

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