CN112557778A - 一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，所述移相器自动测试平台包括主机终端设备、IIC控制电路、矢量网络分析仪以及万用表、三路输出电源、USB转IIC模块、USB转GPIB模块、GPIB连接线、待测数字移相器、NI公司LabWindows/CVI软件，本发明的有益效果为，1、支持多逻辑位全输出，适用性强；2、IIC控制逻辑变化，反应灵敏；3、可同时支持产品测试和试验加工测试，功能多样；4、基于LabWindows平台，可移植性强。
Description
技术领域
本发明属于微波器件测控领域，具体涉及一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台。
背景技术
5G时代以及物联网的普及发展，使得现阶段市场对应用于5G频段的微波器件的需求量格外增加。微波器件按其功能可分为微波振荡器(微波源)、功率放大器、混频器、检波器、微波天线、微波传输线等。通过电路设计，可将这些器件组合成各种有特定功能的微波电路。以毫米波滤波器、功分器、混频器、移相器为代表的微波器件逐渐成为5G时代不可或缺的微波器件。
数字移相器，即能够对波的相位进行调整的一种装置，现代电子技术发展后利用A/D、D/A转换实现了数字移相，顾名思义，它是一种不连续的移相技术，但特点是移相精度高。在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信等领域都有着广泛的应用。
微波器件的优良程度需要使用相应的仪器设备如矢量网络分析仪测量，保证其参数的准确性和适用性。现代电子技术发展后，现有的移相器设备利用A/D、D/A转换实现了数字移相。但现阶段同样也存在着很多不足：对于多比特数字移相器，如8bit数字移相器，共有256个数字逻辑状态位，若仅仅通过人为手动调试，不仅费时费力，而且容易混淆逻辑出现错误。
现阶段数字移相器亟需一种自动测试平台，实现自动采集、处理、记录测试数据等功能，增加测量准确性的同时，提高测量效率，对于微波移相器的测试市场有很好的应用前景。
发明内容
基于上述需求，本发明提出一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，用于多比特数字移相器的测量功能，提高测试准确性的同时，提高测量效率。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，
所述移相器自动测试平台包括主机终端设备、IIC控制电路、矢量网络分析仪以及万用表、三路输出电源、USB转IIC模块、USB转GPIB模块、GPIB连接线、待测数字移相器、NI公司LabWindows/CVI软件，
测试过程中，通过IIC通信控制串并转化进而控制移相器的输入逻辑变化，矢量网络分析仪以及直流电源通过GPIB通信协议控制，整个控制过程即主机先与直流电源和矢量网络分析仪通信，发送测试信号，直流电源输出5V用于IIC电路板以及并行逻辑电路的电源，矢量网络分析仪初始化并准备测试信号；主机通过USB转IIC模块控制逻辑电路变化，移相器输出移相信号，矢量网络分析仪记录数据并通过GPIB通信保存在主机端，整个测试过程通过使用NI公司LabWindows/CVI软件编写数据读写、仪器通信以及界面交互。
进一步地，在控制串并逻辑变化过程中，使用IIC通信协议控制，IIC通信协议包括两根信号线，一根是时钟线SCL，一根是双向的数据线SDA，各子设备的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各子设备的时钟线SCL都接到总线的SCL上，所述测试平台通过USB转IIC转换器，使用主机通过控制SDA数据变化进而控制从机数据变化。
进一步地，在控制电路板中添加LM75A温度传感模块和MCP4725DA模块，能够从Labwindows界面中随时监测数字移相器的温度变化以及在交互界面设定硬件输出电压。
进一步地，在数据采集及控制系统过程中，使用德国罗德与施瓦茨(R&S)公司ZVA24四端口矢量网络分析仪进行测试，测频范围10MHz-24GHz。
进一步地，移相器正负供电压通过Agilent公司E3631A三路输出电源供给，该三路输出电源支持GPIB通信协议并最高支持±25V输出。
进一步地，数据保存通过LabWindows中Excel2000控件以Excel的形式输出保存，该形式便于数据后处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果为，
1、支持多逻辑位全输出，适用性强；
2、IIC控制逻辑变化，反应灵敏；
3、可同时支持产品测试和试验加工测试，功能多样；
4、基于LabWindows平台，可移植性强。
附图说明
图1所示为本申请的测试平台的原理图；
图2所示为本申请IIC控制拓扑结构图；
图3所示为本申请采集到的数据第一实例图；
图4所示为本申请采集到的数据第二实例图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明搭建的自动测试平台基于NI公司的LabWindows/CVI平台。该平台有设计较为符合工程实际测试的GUI界面，并支持GPIB通信协议，能够完成测试平台的搭建任务。
移相器自动测试平台由主机终端设备、IIC控制电路、德国罗德与施瓦茨(R&S)公司矢量网络分析仪，Agilent34401A万用表，AgilentE3631A三路输出电源、USB转IIC模块、USB转GPIB模块、GPIB连接线、待测数字移相器、NI公司LabWindows/CVI软件等组成。
控制系统结构如图1所示，通过IIC通信控制串并转化进而控制移相器的输入逻辑变化(即图中DUT)。矢量网络分析仪以及直流电源通过GPIB通信协议控制。整个控制过程即主机先与直流电源和矢量网络分析仪通信，发送测试信号。直流电源输出5V用于IIC电路板以及并行逻辑电路的电源。矢量网络分析仪初始化并准备测试信号；主机通过USB转IIC模块控制逻辑电路变化，移相器输出移相信号。矢量网络分析仪记录数据并通过GPIB通信保存在主机端。整个测试过程通过使用NI公司LabWindows/CVI软件编写数据读写、仪器通信以及界面交互。
在控制串并逻辑变化过程中，主要使用IIC通信协议控制，其原理如图2所示。IIC通信协议包括两根信号线，一根是时钟线SCL，一根是双向的数据线SDA。各子设备的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各子设备的时钟线SCL都接到总线的SCL上。本测试平台通过USB转IIC转换器，使用主机通过控制SDA数据变化进而控制从机数据变化。
在控制电路板中添加LM75A温度传感模块和MCP4725DA模块，可从Labwindows界面中随时监测数字移相器的温度变化以及在交互界面设定硬件输出电压。
数据采集及控制系统过程中，使用德国罗德与施瓦茨(R&S)公司ZVA24四端口矢量网络分析仪进行测试，测频范围10MHz-24GHz。移相器正负供电压通过Agilent公司E3631A三路输出电源供给，该三路输出电源支持GPIB通信协议并最高支持±25V输出。GPIB通信采集处理数据。数据采集与控制系统使用NI LabWindows软件编写。数据保存通过LabWindows中Excel2000控件以Excel的形式输出保存，该形式便于数据后处理。
采集到的数据实例如图3和图4所示，已经保存于EXCEL表格中。产品测试将会设定阈值(THRESHOLD)，符合标准即合格，即图3所示。不符合标准即图4所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，其特征在于，
所述移相器自动测试平台包括主机终端设备、IIC控制电路、矢量网络分析仪以及万用表、三路输出电源、USB转IIC模块、USB转GPIB模块、GPIB连接线、待测数字移相器、NI公司LabWindows/CVI软件，
测试过程中，通过IIC通信控制串并转化进而控制移相器的输入逻辑变化，矢量网络分析仪以及直流电源通过GPIB通信协议控制，整个控制过程即主机先与直流电源和矢量网络分析仪通信，发送测试信号，直流电源输出5V用于IIC电路板以及并行逻辑电路的电源，矢量网络分析仪初始化并准备测试信号；主机通过USB转IIC模块控制逻辑电路变化，移相器输出移相信号，矢量网络分析仪记录数据并通过GPIB通信保存在主机端，整个测试过程通过使用NI公司LabWindows/CVI软件编写数据读写、仪器通信以及界面交互。
2.根据权利要求1所述的一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，其特征在于，在控制串并逻辑变化过程中，使用IIC通信协议控制，IIC通信协议包括两根信号线，一根是时钟线SCL，一根是双向的数据线SDA，各子设备的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各子设备的时钟线SCL都接到总线的SCL上，所述测试平台通过USB转IIC转换器，使用主机通过控制SDA数据变化进而控制从机数据变化。
3.根据权利要求1所述的一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，其特征在于，在控制电路板中添加LM75A温度传感模块和MCP4725 DA模块，能够从Labwindows界面中随时监测数字移相器的温度变化以及在交互界面设定硬件输出电压。
4.根据权利要求1所述的一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，其特征在于，在数据采集及控制系统过程中，使用德国罗德与施瓦茨(R&S)公司ZVA24四端口矢量网络分析仪进行测试，测频范围10MHz-24GHz。
5.根据权利要求1所述的一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，其特征在于，移相器正负供电压通过Agilent公司E3631A三路输出电源供给，该三路输出电源支持GPIB通信协议并最高支持±25V输出。
6.根据权利要求1所述的一种基于LabWindows/CVI的移相器自动测试平台，其特征在于，数据保存通过LabWindows中Excel2000控件以Excel的形式输出保存，该形式便于数据后处理。
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