CN103353593A - 一种ltc雷达多功能通用测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LTC雷达多功能通用测试仪，包括有测试仪主机箱，测试仪主机箱内的噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块分别通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接。
Description
技术领域
本发明涉及雷达测试装置领域，具体为一种LTC雷达多功能通用测试仪。
背景技术
当前雷达***指标繁多，在测试时需要各种测试设备数台，在现行管理模式下，需要牵涉到很多部门和人员，必然影响到工作效率，而且数台设备同时工作，运营成本也会大大增加。
雷达整体性能指标的实现主要是靠各分***的指标集成，各分***指标的测试设备不尽相同，同类测试设备的精度误差必然会影响到雷达整体性能指标，如何将各种测试设备的主要功能实现小型模块化，然后高度集成于一个整体，通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，实现多种测试设备的整合，这样既减少测试现场设备的数量，同时有效避免了由于设备间的精度误差而引起雷达整体性能指标的偏差。
雷达多功能通用测试仪正是基于这种技术背景，为设计人员提供了一种全新的设计理念。
雷达多功能通用测试仪，主要是将噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块，以及其他测试模块采集到的测试数据送往专用数据采集板卡和处理单元，通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，
外部计算机将通过CPCI总线接收的数据进行计算和分析，通过内部数据比较和分析对雷达整体性能指标提供详细的分析报告，为相关测试和维修人员快速、准确地判断故障点提供精确导航。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种LTC雷达多功能通用测试仪。
本发明所采用的技术方案为：
一种LTC雷达多功能通用测试仪，包括有测试仪主机箱，其特征在于：测试仪主机箱内设置有噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块，以及CPCI总线，所述噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块分别通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，其中：
所述噪声系数测量模块由输入隔离电路、信号调理电路、数据采集电路、数据缓存电路、主控逻辑电路、数控衰减电路、隔离驱动电路、接口电路构成，噪声系数测量信号依次经过输入隔离电路、信号调理电路处理后由数据采集电路采集，数据采集电路将采集到的噪声系数测量信号送入数据缓存电路缓存，主控逻辑电路从数据缓存电路中读取噪声系数测量信号并处理后，主控逻辑电路发出控制信号，控制信号经过数控衰减电路、驱动隔离电路处理后输出，同时主控逻辑电路通过接口电路接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述驻波比测量模块包括功率信号馈线、正向功率探头、反向功率探头、功率信号采集处理单元，驻波比测量信号从作为输入端的功率信号馈线一端送入功率信号馈线，功率信号馈线另一端作为输出端，所述正向功率探头在靠近输入端的功率信号馈线一侧采集正向功率数据，反向功率探头在靠近输出端的功率信号馈线一侧采集反向功率数据，正向功率探头将采集的正向功率数据、反向功率探头将采集的反向功率数据分别送入功率信号采集处理单元，所述功率信号采集处理单元接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述功率测量模块包括功率探头、切换开关模块、放大器、低通滤波电路、低速A/D转换模块、压控增益模块、高速A/D转换模块、FIFO存储器、D/A模块、数字温度传感器和EEROM模块、FPGA，功率探头采集功率测量信号后送入切换开关模块，切换开关模块在两路输出之间切换，一路输出中功率测量信号经过放大器、低通滤波电路处理后送入低速A/D转换模块，经低速A/D转换模块转换后通过SPI总线送入FPGA，另一路输出中功率测量信号经过压控增益模块处理后送入高速A/D转换模块，经高速A/D转换模块转换后送入FIFO存储器供FPGA调用，所述FPGA通过SPI总线向D/A转换模块发送控制信号，控制信号经过D/A转换模块转换后送入压控增益模块，所述数字温度传感器和EEROM模块通过SPI总线接入FPGA，功率测量模块中FPGA接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述频率测量模块包括放大整形电路、高频接收器NB6L16、高频分频器ZL40800、高频分频器SP8782、FPGA构成，低于100MHz的频率测量信号经过放大整形电路整形后送入FPGA进行计数测频，100MHz—6GHz的频率测量信号经高频分频器SP8782接收、整形后再经过高频分频器ZL40800、高频分频器SP8782分频送入FPGA计数测频，频率测量模块中FPGA接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述示波器模块包括***时序产生控制电路、匹配输入网络、缓冲放大器、模数变换器AD9054、两路锁存器、存储器、锁相环时针产生电路、地址产生器、记录长度计数器、CPCI总线接口、触发使能逻辑；输入的模拟测量信号静匹配输入网络送入放大缓冲器缓存放大后，送入模数转换器AD9054处理，模数转换器AD9054处理后的数据送入两路锁存器锁存并由两路锁存器写入存储器；锁相环时针产生电路输入通过CPCI总线接口接入测试仪主机箱内CPCI总线，锁相环时针产生电路输出的时针信号分别送入模数变换器AD9054和***时序产生控制电路，***时序产生控制电路产生***时钟并根据模数变换器AD9054采样的时针及模数变换器AD9054输出接口时序的要求，向两路锁存器发送锁存时钟，并向存储器提供读写脉冲，***时序产生控制电路还向地址产生器和记录长度计数器发送计数时针；记录长度计数器、地址产生器分别通过CPCI总线接口接入测试仪主机箱内CPCI总线，触发使能逻辑向记录长度计数器发送使能信号；
所述电源模块故障诊断模块包括供电模块、假负载组合、数据采集卡构成，数据采集卡接入测试仪主机箱内CPCI总线，且数据采集卡通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，外部计算机主机通过数据采集卡向供电模块发送供电控制信号，供电模块接收到供电控制信号后通过电源模块供电向假负载组合供电，同时数据采集卡采集电源模块的数据，及假负载组合的电源输出特征数据。
所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述噪声系数测量模块中，接口电路由口地址译码器和数据缓存器构成，外部计算机主机通过CPCI总线、接口电路中口地址译码器向主控逻辑电路发送信号，主控逻辑电路的数据写入数据缓存器中，外部计算机主机通过CPCI总线读取数据缓存器中的数据。
所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述驻波比测量模块基于通过式功率计原理进行测量。
所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述功率测量模块还包括50MHz校准源输出模块，所述50MHz校准源输出模块作为功率探头的功率参考源。
所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述电源模块故障诊断模块中，数据采集卡由数据采样接口总线、数字信号采集通道、模拟信号采集通道、频率测量通道、逻辑控制中心、缓存区和控制通道构成，其中逻辑控制中心接入测试仪主机箱内CPCI总线，缓存区接入逻辑控制中心，外部计算机主机的供电控制信号经过CPCI总线送入逻辑控制中心，由逻辑控制中心通过控制通道向供电模块发送供电控制信号，电源模块的数据经过数据采样接口总线、数字信号采集通道送入逻辑控制中心，假负载组合的电源输出特征数据经过数据采样接口总线后，分别对应通过模拟信号采集通道、频率测量通道送入逻辑控制中心。
本发明的优点为：
1、各功能模块相对独立，既可测试单项性能指标，又可同时测试多项指标。
2、整机结构紧凑，坚固耐用，重量轻，携带方便。
3、具有多种工作电源方式，特别适应野外工作模式。
4、具有超强的抗电磁干扰性能，可适应复杂电磁环境下的测试任务。
5、人机工程化程度高，操作界面简单。
附图说明
图1为本发明***原理框图。
图2为本发明中噪声系数测量模块原理框图。
图3为本发明中驻波比测量模块原理框图。
图4为本发明中功率测量模块原理框图。
图5为本发明中频率测量模块原理框图。
图6为本发明中示波器模块原理框图。
图7为本发明中电源模块故障诊断模块原理框图。
图8为电源模块故障诊断模块中数据采集卡原理框图。
具体实施方式
如图1所示。一种LTC雷达多功能通用测试仪，包括有测试仪主机箱，测试仪主机箱内设置有噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块，以及CPCI总线，噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块分别通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，其中：
如图2所示。噪声系数测量模块由输入隔离电路、信号调理电路、数据采集电路、数据缓存电路、主控逻辑电路、数控衰减电路、隔离驱动电路、接口电路构成，噪声系数测量信号依次经过输入隔离电路、信号调理电路处理后由数据采集电路采集，数据采集电路将采集到的噪声系数测量信号送入数据缓存电路缓存，主控逻辑电路从数据缓存电路中读取噪声系数测量信号并处理后，主控逻辑电路发出控制信号，控制信号经过数控衰减电路、驱动隔离电路处理后输出，同时主控逻辑电路通过接口电路接入测试仪主机箱内CPCI总线；
如图3所示。驻波比测量模块包括功率信号馈线、正向功率探头、反向功率探头、功率信号采集处理单元，驻波比测量信号从作为输入端的功率信号馈线一端送入功率信号馈线，功率信号馈线另一端作为输出端，正向功率探头在靠近输入端的功率信号馈线一侧采集正向功率数据，反向功率探头在靠近输出端的功率信号馈线一侧采集反向功率数据，正向功率探头将采集的正向功率数据、反向功率探头将采集的反向功率数据分别送入功率信号采集处理单元，功率信号采集处理单元接入测试仪主机箱内CPCI总线；
如图4所示。功率测量模块包括功率探头、切换开关模块、放大器、低通滤波电路、低速A/D转换模块、压控增益模块、高速A/D转换模块、FIFO存储器、D/A模块、数字温度传感器和EEROM模块、FPGA，功率探头采集功率测量信号后送入切换开关模块，切换开关模块在两路输出之间切换，一路输出中功率测量信号经过放大器、低通滤波电路处理后送入低速A/D转换模块，经低速A/D转换模块转换后通过SPI总线送入FPGA，另一路输出中功率测量信号经过压控增益模块处理后送入高速A/D转换模块，经高速A/D转换模块转换后送入FIFO存储器供FPGA调用，所述FPGA通过SPI总线向D/A转换模块发送控制信号，控制信号经过D/A转换模块转换后送入压控增益模块，所述数字温度传感器和EEROM模块通过SPI总线接入FPGA，功率测量模块中FPGA接入测试仪主机箱内CPCI总线；
如图5所示。频率测量模块包括放大整形电路、高频接收器NB6L16、高频分频器ZL40800、高频分频器SP8782、FPGA构成，低于100MHz的频率测量信号经过放大整形电路整形后送入FPGA进行计数测频，100MHz—6GHz的频率测量信号经高频分频器SP8782接收、整形后再经过高频分频器ZL40800、高频分频器SP8782分频送入FPGA计数测频，频率测量模块中FPGA接入测试仪主机箱内CPCI总线；
如图6所示。示波器模块包括***时序产生控制电路、匹配输入网络、缓冲放大器、模数变换器AD9054、两路锁存器、存储器、锁相环时针产生电路、地址产生器、记录长度计数器、CPCI总线接口、触发使能逻辑；输入的模拟测量信号静匹配输入网络送入放大缓冲器缓存放大后，送入模数转换器AD9054处理，模数转换器AD9054处理后的数据送入两路锁存器锁存并由两路锁存器写入存储器；锁相环时针产生电路输入通过CPCI总线接口接入测试仪主机箱内CPCI总线，锁相环时针产生电路输出的时针信号分别送入模数变换器AD9054和***时序产生控制电路，***时序产生控制电路产生***时钟并根据模数变换器AD9054采样的时针及模数变换器AD9054输出接口时序的要求，向两路锁存器发送锁存时钟，并向存储器提供读写脉冲，***时序产生控制电路还向地址产生器和记录长度计数器发送计数时针；记录长度计数器、地址产生器分别通过CPCI总线接口接入测试仪主机箱内CPCI总线，触发使能逻辑向记录长度计数器发送使能信号；
如图7所示。电源模块故障诊断模块包括供电模块、假负载组合、数据采集卡构成，数据采集卡接入测试仪主机箱内CPCI总线，且数据采集卡通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，外部计算机主机通过数据采集卡向供电模块发送供电控制信号，供电模块接收到供电控制信号后通过电源模块供电向假负载组合供电，同时数据采集卡采集电源模块的数据，及假负载组合的电源输出特征数据。
噪声系数测量模块中，接口电路由口地址译码器和数据缓存器构成，外部计算机主机通过CPCI总线、接口电路中口地址译码器向主控逻辑电路发送信号，主控逻辑电路的数据写入数据缓存器中，外部计算机主机通过CPCI总线读取数据缓存器中的数据。
驻波比测量模块基于通过式功率计原理进行测量。
功率测量模块还包括50MHz校准源输出模块，所述50MHz校准源输出模块作为功率探头的功率参考源。
如图8所示。电源模块故障诊断模块中，数据采集卡由数据采样接口总线、数字信号采集通道、模拟信号采集通道、频率测量通道、逻辑控制中心、缓存区和控制通道构成，其中逻辑控制中心接入测试仪主机箱内CPCI总线，缓存区接入逻辑控制中心，外部计算机主机的供电控制信号经过CPCI总线送入逻辑控制中心，由逻辑控制中心通过控制通道向供电模块发送供电控制信号，电源模块的数据经过数据采样接口总线、数字信号采集通道送入逻辑控制中心，假负载组合的电源输出特征数据经过数据采样接口总线后，分别对应通过模拟信号采集通道、频率测量通道送入逻辑控制中心。
Claims (5)
1.一种LTC雷达多功能通用测试仪，包括有测试仪主机箱，其特征在于：测试仪主机箱内设置有噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块，以及CPCI总线，所述噪声系数测量模块、驻波比测量模块、功率测量模块、频率测量模块、示波器模块、电源模块故障诊断模块分别通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，其中：
所述噪声系数测量模块由输入隔离电路、信号调理电路、数据采集电路、数据缓存电路、主控逻辑电路、数控衰减电路、隔离驱动电路、接口电路构成，噪声系数测量信号依次经过输入隔离电路、信号调理电路处理后由数据采集电路采集，数据采集电路将采集到的噪声系数测量信号送入数据缓存电路缓存，主控逻辑电路从数据缓存电路中读取噪声系数测量信号并处理后，主控逻辑电路发出控制信号，控制信号经过数控衰减电路、驱动隔离电路处理后输出，同时主控逻辑电路通过接口电路接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述驻波比测量模块包括功率信号馈线、正向功率探头、反向功率探头、功率信号采集处理单元，驻波比测量信号从作为输入端的功率信号馈线一端送入功率信号馈线，功率信号馈线另一端作为输出端，所述正向功率探头在靠近输入端的功率信号馈线一侧采集正向功率数据，反向功率探头在靠近输出端的功率信号馈线一侧采集反向功率数据，正向功率探头将采集的正向功率数据、反向功率探头将采集的反向功率数据分别送入功率信号采集处理单元，所述功率信号采集处理单元接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述功率测量模块包括功率探头、切换开关模块、放大器、低通滤波电路、低速A/D转换模块、压控增益模块、高速A/D转换模块、FIFO存储器、D/A模块、数字温度传感器和EEROM模块、FPGA，功率探头采集功率测量信号后送入切换开关模块，切换开关模块在两路输出之间切换，一路输出中功率测量信号经过放大器、低通滤波电路处理后送入低速A/D转换模块，经低速A/D转换模块转换后通过SPI总线送入FPGA，另一路输出中功率测量信号经过压控增益模块处理后送入高速A/D转换模块，经高速A/D转换模块转换后送入FIFO存储器供FPGA调用，所述FPGA通过SPI总线向D/A转换模块发送控制信号，控制信号经过D/A转换模块转换后送入压控增益模块，所述数字温度传感器和EEROM模块通过SPI总线接入FPGA，功率测量模块中FPGA接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述频率测量模块包括放大整形电路、高频接收器NB6L16、高频分频器ZL40800、高频分频器SP8782、FPGA构成，低于100MHz的频率测量信号经过放大整形电路整形后送入FPGA进行计数测频，100MHz—6GHz的频率测量信号经高频分频器SP8782接收、整形后再经过高频分频器ZL40800、高频分频器SP8782分频送入FPGA计数测频，频率测量模块中FPGA接入测试仪主机箱内CPCI总线；
所述示波器模块包括***时序产生控制电路、匹配输入网络、缓冲放大器、模数变换器AD9054、两路锁存器、存储器、锁相环时针产生电路、地址产生器、记录长度计数器、CPCI总线接口、触发使能逻辑；输入的模拟测量信号静匹配输入网络送入放大缓冲器缓存放大后，送入模数转换器AD9054处理，模数转换器AD9054处理后的数据送入两路锁存器锁存并由两路锁存器写入存储器；锁相环时针产生电路输入通过CPCI总线接口接入测试仪主机箱内CPCI总线，锁相环时针产生电路输出的时针信号分别送入模数变换器AD9054和***时序产生控制电路，***时序产生控制电路产生***时钟并根据模数变换器AD9054采样的时针及模数变换器AD9054输出接口时序的要求，向两路锁存器发送锁存时钟，并向存储器提供读写脉冲，***时序产生控制电路还向地址产生器和记录长度计数器发送计数时针；记录长度计数器、地址产生器分别通过CPCI总线接口接入测试仪主机箱内CPCI总线，触发使能逻辑向记录长度计数器发送使能信号；
所述电源模块故障诊断模块包括供电模块、假负载组合、数据采集卡构成，数据采集卡接入测试仪主机箱内CPCI总线，且数据采集卡通过CPCI总线与外部计算机主机通讯连接，外部计算机主机通过数据采集卡向供电模块发送供电控制信号，供电模块接收到供电控制信号后通过电源模块供电向假负载组合供电，同时数据采集卡采集电源模块的数据，及假负载组合的电源输出特征数据。
2.根据权利要求1所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述噪声系数测量模块中，接口电路由口地址译码器和数据缓存器构成，外部计算机主机通过CPCI总线、接口电路中口地址译码器向主控逻辑电路发送信号，主控逻辑电路的数据写入数据缓存器中，外部计算机主机通过CPCI总线读取数据缓存器中的数据。
3.根据权利要求1所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述驻波比测量模块基于通过式功率计原理进行测量。
4.根据权利要求1所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述功率测量模块还包括50MHz校准源输出模块，所述50MHz校准源输出模块作为功率探头的功率参考源。
5.根据权利要求1所述的一种LTC雷达多功能通用测试仪，其特征在于：所述电源模块故障诊断模块中，数据采集卡由数据采样接口总线、数字信号采集通道、模拟信号采集通道、频率测量通道、逻辑控制中心、缓存区和控制通道构成，其中逻辑控制中心接入测试仪主机箱内CPCI总线，缓存区接入逻辑控制中心，外部计算机主机的供电控制信号经过CPCI总线送入逻辑控制中心，由逻辑控制中心通过控制通道向供电模块发送供电控制信号，电源模块的数据经过数据采样接口总线、数字信号采集通道送入逻辑控制中心，假负载组合的电源输出特征数据经过数据采样接口总线后，分别对应通过模拟信号采集通道、频率测量通道送入逻辑控制中心。
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