1、引言

當進行微波元器件測試時，首先要對網(wǎng)絡分析儀進行校準。校準可以有兩種選擇：（1）采用電子校準件進行校準，這種校準方式的優(yōu)點是方便、快捷、可實現(xiàn)程序化控制，但缺點是校準的結果不是十分精確，對測試結果的準確性影響較大；（2）采用手動進行校準，這種校準方式的優(yōu)點是校準結果準確性高、可靠性好，缺點則是耗費時間較多。考慮到所待檢的微波元器件都是某重點型號關鍵部位的重要器件，故目前都采用手動校準。校準完畢后將被檢微波元器件通過匹配的接頭連接到網(wǎng)絡分析儀上，在計算機上運行自動測試程序，記錄分析該微波元器件的各項性能指標，并自動判斷該微波元器件是否為合格產(chǎn)品。

2、微波元器件入檢自動測試系統(tǒng)的硬件組成

該自動測試系統(tǒng)主要由測試儀器、計算機、連接儀器與電腦主機的GPIB卡、打印機幾部分組成。其中測試儀器主要是指矢量網(wǎng)絡分析儀即8722ES、網(wǎng)絡分析儀校準組件和網(wǎng)絡分析儀接頭組件。微波元器件入檢自動測試系統(tǒng)的硬件是通過GP-IB總線連接，如圖1所示。

當進行微波元器件測試時，首先要對網(wǎng)絡分析儀進行校準。校準可以有兩種選擇：（1）采用電子校準件進行校準，這種校準方式的優(yōu)點是方便、快捷、可實現(xiàn)程序化控制，但缺點是校準的結果不是十分精確，對測試結果的準確性影響較大；（2）采用手動進行校準，這種校準方式的優(yōu)點是校準結果準確性高、可靠性好，缺點則是耗費時間較多?？紤]到所待檢的微波元器件都是某重點型號關鍵部位的重要器件，故目前都采用手動校準。校準完畢后將被檢微波元器件通過匹配的接頭連接到網(wǎng)絡分析儀上，在計算機上運行自動測試程序，記錄分析該微波元器件的各項性能指標，并自動判斷該微波元器件是否為合格產(chǎn)品。

3、微波元器件入檢自動測試系統(tǒng)的軟件設計

3.1測試程序編程語言的選擇

目前針對儀器設備的最主要的編程語言有兩大類。一類是以NI（NationalInstruments）公司的LabVIEW和Agilent公司的VEE為代表的圖形化編程軟件。LabVIEW是一種通用軟件，而HPVEE（VisualEngineeringEnvironment）是針對HP公司的儀器設備專門開發(fā)的一種工程中的可視化編程語言。這一類圖形化軟件有兩個顯著的特點。首先，它對整個語言做了徹底的圖形化處理，提供了模塊式的編程工具，只需用鼠標連接各個圖標就可以產(chǎn)生程序。圖形化軟件還提供了數(shù)據(jù)流顯示和程序流顯示，使程序的調試非常直觀和形象。其次，圖形化軟件在儀器控制方面同時提供了直觀的軟面板（InstrumentPanel）方式和靈活的直接輸入輸出（DirectI/O）方式。前者可以用鼠標來操作儀器面板；后者能夠以任何數(shù)據(jù)形式讀寫儀器，能夠用底層命令直接寫控制接口（如GP-IB和GPIO等）。使用圖形化軟件比使用其他語言可節(jié)省30%～80%的時間，但源程序可讀性差，效率低，基本沒有可升級性和可擴展性，且功能較弱。

另一類軟件是以NI（NationalInstruments）公司的LabWindows和Agilent公司的HPBasicforWindows為代表的文本化編程軟件，它最大的優(yōu)點之一是和其他編程軟件（ANSIC、VisualC++、VisualBasic）很方便的綜合在一起，從而實現(xiàn)性能驗證、功能測試、標定以及數(shù)據(jù)采集和控制。

考慮到該自動測試程序需要讀取數(shù)據(jù)，并生成報告的復雜功能。所以該程序采用微軟公司的VisualBasic開發(fā)，并適當?shù)睦玫谌娇丶ㄖ饕蠳I公司的ComponentWorks、LabView、Agilent公司的VEE等）。

3.2測試程序的設計要求

該自動測試系統(tǒng)中的測試程序應當在正確完成測試任務的前提下，提高測試效率，所以測試程序應當滿足以下要求：

（1）實現(xiàn)測試儀器與計算機的聯(lián)接；

（2）對測試儀器進行設置；

（3）讀取測試數(shù)據(jù)；

（4）處理測試數(shù)據(jù)；

（5）生成報告。

微波爐元器件檢測方法

一、磁控管檢測方法：

1、在磁控管燈絲端子之間進行測試，電阻值應小于1Ω；

2、在任一燈絲端子和磁控管（接地、之間測試，電阻值應無窮大；如果電阻很小或為零，那么該磁控管應更換。

二、高壓變壓器檢測方法：檢測三個繞組：

1、初級繞組，約1.45Ω

2、次級繞組，約112Ω

3、燈絲繞組，小于1Ω

如果所測得的讀數(shù)不符合上述的數(shù)據(jù)，則高壓變壓器可能有故障，應進行更換。

測試程序的設計思路是采用微軟的VB語言進行編寫，通訊接口采用NI（NationalInstruments）公司的USB-GPIB接口及其配套的IEEE488.2forWindows驅動軟件。在VB的開發(fā)環(huán)境中加入接口驅動軟件后，就可以使用矢量網(wǎng)絡分析儀的控制代碼來控制儀器。在控制儀器之后，通過SCPI指令來設置儀器到相應的測試狀態(tài)，當被測件連接好后，開始進行測試，測試完成后讀出測試數(shù)據(jù)，并保存到數(shù)據(jù)庫中，在所有測試完成后生成測試報告，最后退出程序，釋放被控制的儀器。

3.3測試程序設計

3.3.1測試程序的構成

整個測試程序嚴格遵循自頂向下（Top～Down）、模塊化的設計思想，使各個功能模塊具有很好的內斂性。模塊之間的相互通信由主程序來統(tǒng)一調度，這樣使程序的結構清晰易懂，可維護性大大增強，日后的管理、升級也比較容易。測試程序結構如圖2。測試程序共由兩大部分組成，一是程序主窗體，運行測試程序后首先進入此窗體。二是各類微波元器件對應的測試模塊，進入主窗體后，在主窗體上有7個命令按鈕，對應的是進入不同微波元器件的測試模塊，這7個測試模塊分別是：（1）導引頭主通道電纜組件測試；（2）導引頭修正通道電纜組件試；（3）引信配對電纜組件測試；（4）引信半剛性電纜組件測試；（5）拐波導測試；（6）環(huán)行器測試；（7）負載測試。

3.3.2測試程序的數(shù)據(jù)處理

測試程序通過控制測試設備來實現(xiàn)測試，同時采集回來所需要的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被保存在數(shù)據(jù)庫中，并同程序中已經(jīng)設置的相應的微波元器件的各項性能指標進行對比，得到該被檢元器件是否為合格產(chǎn)品。在所有測試完成后點擊生成報告，程序就會把所有的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中轉入測試表格中，并且保存到程序制定的目錄中。數(shù)據(jù)庫在這里起一個數(shù)據(jù)中轉保存的作用，在生成報告時，根據(jù)被測件的類型調用不同報告模板，并且根據(jù)被測件的數(shù)量來自動判定報告的頁數(shù)，生成報告。

3.3.3測試程序的使用方法

程序流程圖如圖3。

4、測試程序的實際應用

以導引頭主通道電纜組件測試為例，具體分析該測試程序在實際工作中應用的情況，驗證該測試程序是否滿足工作需要、達到使用要求。

圖4為導引頭主通道電纜組件的測試界面，通過圖4很清晰的看到了該批次電纜組件測試狀況和0802102#電纜組件的測試結果。0802102#電纜是本次連續(xù)測試的第417根該型號電纜組件，端口1駐波比最大為1.249，端口2駐波比最大為1.174，電纜插入損耗最大為1.77dB，根據(jù)該型號電纜組件技術規(guī)范所提據(jù)的技術指標判定該電纜為合格產(chǎn)品。

圖5為導引頭主通道電纜組件測試結果，是8722ES矢量網(wǎng)絡分析儀上顯示的0802102#電纜組件的測試結果。通過該界面清晰的看到了整個測試頻段內該編號電纜組件的技術狀態(tài)，是否為合格產(chǎn)品則一目了然。從而為電纜組件的測試篩選提供了更全面、更可靠的判斷依據(jù)。

通過以上圖例，很清晰、準確地知道了該自動測試系統(tǒng)在實際工作中的應用情況，了解了該自動測試系統(tǒng)的工作方式，并通過圖4和圖5的對比知道了該自動測試系統(tǒng)的測試界面所采集的數(shù)據(jù)真實、準確、可靠，與測試儀器即矢量網(wǎng)絡分析儀的讀值完全一致。從而證明該自動測試系統(tǒng)滿足實際工作要求，可在實際工作中使用。

5、測試程序的特點

首先，該測試程序模塊化程度高。由于采用了模塊化編程，把很多通用的程序段進行模塊化，分別應用到不同的測試模塊中，各個測試模塊之間結構相似，但是運行的時候相互獨立，互不干擾，使該程序方便維護，也可以輕松的實現(xiàn)擴展。更重要的是，應用很穩(wěn)定，即使一個模塊出了問題也不會影響其他模塊的應用。其次是可自動記憶上次的測試狀態(tài)。自動測試程序中具備了自動記憶功能，這樣就不必每次中斷測試時都生成報告后才能退出程序，同時在退出測試程序之前不需要做任何設置，提高了程序的簡潔化。再次進入自動測試系統(tǒng)時，系統(tǒng)會提示用戶是繼續(xù)上次的測試還是重新進行新的測試，方便快捷，非常有利于總量較大的微波元器件檢測。

6、結束語

盡管在微波元器件檢測的過程中實現(xiàn)了測試過程的自動化，大大提高了工作效率，提高了測試結果的準確性和可靠性。但是，在測試過程中，由于被檢元器件到矢量網(wǎng)絡分析儀的測試端口的安裝仍采用是手動方式，不能保證每次安裝狀態(tài)的一致性，直接影響測試結果準確性。此外，因各種入檢的微波元器件接口不盡相同，有SMA的、波導的等，同時，現(xiàn)成的測試夾具在其測試中不可使用，所以在夾具的選擇上存在一定難度。以測試電纜組件為例，采用全手動測試時，測試一根電纜大約需要4min，現(xiàn)在采用了該自動測試系統(tǒng)，測試一根電纜大約需要2min，如果能夠解決測試夾具的問題，不僅大大提高測試結果的準確性，也會更進一步的提高工作效率。