基于虛擬儀器技術(shù)的微波自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的研制.pdf

1、為了滿足現(xiàn)代微波實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，根據(jù)手動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)原理，在常規(guī)測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上配置計(jì)算機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、硬件電路和相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)微波測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)微波多參數(shù)的測(cè)量，方便地測(cè)出點(diǎn)頻狀態(tài)下的波導(dǎo)波長(zhǎng)、頻率、駐波比、復(fù)反射系數(shù)、負(fù)載阻抗、掃頻狀態(tài)下的諧振腔Q值、中心頻率及帶寬等。系統(tǒng)既可以手動(dòng)又可以自動(dòng)測(cè)量，在自動(dòng)測(cè)量時(shí)以微機(jī)為主體，微機(jī)按照預(yù)定編制的程序，模擬手動(dòng)測(cè)量線的方法和步驟進(jìn)行采集、運(yùn)算、誤差分析與處理等測(cè)量，除了實(shí)現(xiàn)手

2、動(dòng)狀態(tài)下的測(cè)量功能，自動(dòng)狀態(tài)下還能進(jìn)行普通衰減器的定標(biāo)、校準(zhǔn)以及負(fù)載的傳輸系數(shù)測(cè)量。該自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)將單調(diào)枯燥的手工操作變?yōu)橛晌C(jī)自動(dòng)采集、處理，并可生動(dòng)形象的實(shí)時(shí)顯示點(diǎn)頻駐波分布和掃頻頻響曲線。其功能滿足了常規(guī)微波測(cè)量的要求，且界面簡(jiǎn)單易于操作，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，增加了測(cè)試的靈活性與全面性，另外該裝置性價(jià)比高，手動(dòng)為教學(xué)實(shí)驗(yàn)所備，自動(dòng)為科研測(cè)量所需，尤其適合于微波教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的升級(jí)換代。本論文主要包括以下內(nèi)容： 第一章主要講述了微波

3、測(cè)量技術(shù)及微波測(cè)量當(dāng)今的發(fā)展趨勢(shì)，緊接著對(duì)課題的背景技術(shù)及研究概況也作了說(shuō)明，在講述研究概況時(shí)，主要對(duì)上一代實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)分析儀軟硬件存在的不足做了分析。 第二章引入了虛擬儀器的概念，講述虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢(shì)，并將虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器進(jìn)行了對(duì)比，另外還對(duì)虛擬儀器圖形化軟件開(kāi)發(fā)工具LabVIEW及其程序構(gòu)成、設(shè)計(jì)和功能特點(diǎn)做了介紹。 第三章主要講述標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部主要電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了包括電源電路、A/D直流分檔放大電路、步

4、進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、鋸齒波發(fā)生器電路、加法器及峰值采集輸出電路和采集卡接口電路的設(shè)計(jì)。 第四章首先講述了軟件的總體設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了微波測(cè)量中的點(diǎn)頻和掃頻參數(shù)測(cè)量，然后對(duì)軟件中的六個(gè)主要測(cè)量模塊從測(cè)量原理和具體的程序?qū)崿F(xiàn)兩方面做了詳細(xì)的介紹，最后對(duì)整過(guò)軟件設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵技術(shù)做了討論。 第五章主要說(shuō)明了如何利用軟件來(lái)進(jìn)行點(diǎn)頻和掃頻狀態(tài)下的參數(shù)測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了討論。 第六章對(duì)測(cè)試系統(tǒng)中所存在的誤差做了詳盡的分析，并對(duì)