微波器件衰减量检定系统设计

　　引言

　　微波器件(包括各种衰减器、高频测试电缆等)在微波测量中起着连接各种测试信号的桥梁作用，是测试工作中不可缺少的配件、是测试工作中重要组成部分，同时由于微波器件的衰减量会随着不同的频率点发生变化，这一变化有时必须引起高度重视，因为他会造测量误差，这样对微波器件的计量问题凸显出来，目前大多数开展这方面检定工作的单位，基本上采用传统的人工、手动测量、人员记录测试数据和处理数据的方法，存在着工作效率低、易出现误操作、错判等问题。为了改善这种状况，对利用计算机控制技术、程控标准仪器实现自动检定、提高工作效率等问题进行了研究。

　　1 系统组成

　　系统由PC机、GPIB接口卡、功率传感器( M A 2 4 7 4 D ) 、功率计 ( M L 2 4 3 7 A ) 、微波信号源(AV1487)和被检对象组成，如图1所示。

　　PC机对系统所有资源进行管理和控制，所有仪器通过GPIB接口接收命令，并使仪器处于相应的测量功能，仪器采集得到的数据上传到计算机，计算机根据误差要求进行数据处理，判别数据是否合格，若超差计算机会发出报警信息，从而完成衰减器、高频测试电缆的衰减量检定。

　　2 检定方法

　　现在对微波器件衰减量的测量，一般采用功率计测量微波功率或测量功率电平的方法，其定义描述为：在被检对象的工作频率范围内选择测试频率，用微波功率计测功率P0(或功率电平P0d)，加入被检对象，用微波功率计再次测功率P1(或功率电平PId)，按公式(1)或公式(2)计算衰减量。

　　式(1)中：A为被检对象衰减量，dB;P0未插入被检对象前功率测量值(mW); P1加入被检对象后功率测量值(mW)。

　　式(2)中：A为被检对象衰减量，dB;P0d未插入被检对象前功率电平测量值(dBm);PId 加入被检对象后功率电平测量值(dBm)。本系统采用功率计测量功率电平法进行检定。

　　3 软件设计

　　检定系统软件在Windows XP操作系统下，用L a b S Q L ( 数据库访问工具包 ) 、 V I S A 驱动程序、LabVIEW 2010语言编写而成，主要包括以下模块：(1) 主菜单模块：用于管理和调度系统资源，实现微波衰减器检定、高频电缆检定、衰减器检定库维护、电缆检定点库维护、功率计调零及校准、检定结果浏览/打印等功能如图2所示。

　　(2) AV1487、ML2437A测量控制模块：根据第3部分描述的检定方法和被检对象检定库中要求检定的频率点，计算机控制发送AV1487程控命令码，使其工作在要求的频率和功率范围内，待AV1487输出信号稳定后，计算机控制ML2437A读取测量的功率电平，按公式(2)进行计算完成检定，其测量控制流程图如图3所示，检定时的运行界面如图4所示。