基于虛擬儀器技術(shù)的微波自動測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、為了滿足現(xiàn)代微波實(shí)驗教學(xué)的需要，根據(jù)手動測量系統(tǒng)的實(shí)驗原理，在常規(guī)測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上配置計算機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、硬件電路和相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)了自動微波測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)微波多參數(shù)的測量，方便地測出點(diǎn)頻狀態(tài)下的波導(dǎo)波長、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)既可以手動又可以自動測量，在自動測量時以微機(jī)為主體，微機(jī)按照預(yù)定編制的程序，模擬手動測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量，除了實(shí)現(xiàn)手

2、動狀態(tài)下的測量功能，自動狀態(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)測量。該自動測量系統(tǒng)將單調(diào)枯燥的手工操作變?yōu)橛晌C(jī)自動采集、處理，并可生動形象的實(shí)時顯示點(diǎn)頻駐波分布和掃頻頻響曲線。其功能滿足了常規(guī)微波測量的要求，且界面簡單易于操作，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，增加了測試的靈活性與全面性，另外該裝置性價比高，手動為教學(xué)實(shí)驗所備，自動為科研測量所需，尤其適合于微波教學(xué)實(shí)驗設(shè)備的升級換代。本論文主要包括以下內(nèi)容： 第一章主要講述了微波

3、測量技術(shù)及微波測量當(dāng)今的發(fā)展趨勢，緊接著對課題的背景技術(shù)及研究概況也作了說明，在講述研究概況時，主要對上一代實(shí)驗室網(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，并將虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器進(jìn)行了對比，另外還對虛擬儀器圖形化軟件開發(fā)工具LabVIEW及其程序構(gòu)成、設(shè)計和功能特點(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，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。 第四章首先講述了軟件的總體設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了微波測量中的點(diǎn)頻和掃頻參數(shù)測量，然后對軟件中的六個主要測量模塊從測量原理和具體的程序?qū)崿F(xiàn)兩方面做了詳細(xì)的介紹，最后對整過軟件設(shè)計中的一些關(guān)鍵技術(shù)做了討論。 第五章主要說明了如何利用軟件來進(jìn)行點(diǎn)頻和掃頻狀態(tài)下的參數(shù)測量，并對測量結(jié)果進(jìn)行了討論。 第六章對測試系統(tǒng)中所存在的誤差做了詳盡的分析，并對