摘　要：

摘　要：針對(duì)復(fù)雜的射頻自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試與維護(hù)要求，應(yīng)用第二代臺(tái)式儀器——積木型自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，并結(jié)合先進(jìn)的第三代模塊化儀器——PXI總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可適用于多被測(cè)對(duì)象的射頻自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。本文主要闡述了系統(tǒng)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)、通用測(cè)試接口、軟件設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：射頻　自動(dòng)化測(cè)試　PXI線

     隨著移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品的系列越來(lái)越多樣化，客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，這都對(duì)通信產(chǎn)品的大規(guī)模化生產(chǎn)造成了巨大的壓力，尤其是在測(cè)試環(huán)節(jié)。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，通信設(shè)備生產(chǎn)商必須在出廠前，對(duì)每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試。然而射頻測(cè)試的指標(biāo)繁多，包括輸出功率、增益、衰減、ACLR、SNR、EVM等等幾十種的測(cè)試要求。若采用傳統(tǒng)的人工測(cè)試，技術(shù)人員需要針對(duì)不同的測(cè)試產(chǎn)品，利用頻譜儀、信號(hào)源等測(cè)試工具逐一的測(cè)試信號(hào)質(zhì)量，并且需要用肉眼讀取測(cè)試工具顯示屏上的數(shù)據(jù)并記錄在案。這不僅對(duì)技術(shù)人員的測(cè)試技術(shù)有著極高的要求，并且也存在著測(cè)試時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，測(cè)試誤差較大，測(cè)試設(shè)備利用率低下等種種弊端。為了彌補(bǔ)這些弊端，在設(shè)計(jì)上打破了傳統(tǒng)的單一針對(duì)性自動(dòng)測(cè)試的思路，本課題意在設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)能同時(shí)滿足多種被測(cè)對(duì)象的測(cè)試需求的通用化自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1　概述

為了盡可能體現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的通用性——滿足多種被測(cè)對(duì)象從板級(jí)到整體的射頻性能測(cè)試要求。硬件系統(tǒng)采用了測(cè)試儀器與模塊化虛擬儀器結(jié)合的設(shè)計(jì)方式，使硬件測(cè)試平臺(tái)性能滿足各種射頻指標(biāo)的測(cè)試性能要求；軟件系統(tǒng)總體采用了C++與LabView結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)有人性化的人機(jī)交互界面方式，并分別設(shè)有自動(dòng)運(yùn)行、單步運(yùn)行、調(diào)試等三種運(yùn)行方式。

總體而言，針對(duì)不同的被測(cè)對(duì)象，整個(gè)系統(tǒng)的硬件部分是完全相同的；不同的只是測(cè)試夾具以及測(cè)試程序（見(jiàn)圖1）。

1.2　硬件設(shè)計(jì)

整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)選用2個(gè)安捷倫E3662B機(jī)柜來(lái)安放所有的硬件測(cè)試設(shè)備，同時(shí)也可以滿足未來(lái)用戶的擴(kuò)充需要。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)分為四個(gè)單元：射頻單元、低頻單元、測(cè)試控制和通信單元和被測(cè)對(duì)象供電單元，且系統(tǒng)采用高速接口（LAN、USB、PCIe to MXI2）來(lái)控制于保證各設(shè)備間的通信。

1.2.1　射頻單元

射頻單元由信號(hào)發(fā)生器、頻譜儀、PXI-5651、PXI-5404、PXI-2594、GPS時(shí)間頻率系統(tǒng)和射頻開(kāi)關(guān)控制模塊等組成。其中，各PXI模塊安放在PXI-1045機(jī)箱中，采用PXI外部控制器，通過(guò)在電腦中插入一塊PCI/PCI Express板卡，并在PXI機(jī)箱第1槽中插入一個(gè)PXI/PXI Express模塊，兩者用光纖電纜相連，實(shí)現(xiàn)由PC機(jī)直接控制PXI模塊，從而也以最低的成本獲得最優(yōu)的處理器性能。而射頻開(kāi)關(guān)控制器的信號(hào)是通過(guò)Agilent L4445A微波開(kāi)關(guān)和衰減控制器提供。

1.2.2　低頻單元

測(cè)試系統(tǒng)有一個(gè)復(fù)雜的低頻系統(tǒng)，包括：數(shù)字I/O，高速數(shù)字I/O，串口（RS232和RS485），功能發(fā)生器和數(shù)字多用表，以及低頻多路復(fù)用器。其中，PXI-8430/16提供了16個(gè)RS232端口，他們被分配到COM3至COM18口，并分別被連接到PVC接口界面的14模塊；PXI-8431/4提供了4個(gè)RS485端口，他們被分配到COM19至COM22口，并分別被連接到PVC接口界面的15模塊。所有的低頻單元資源都被連接到PVC接口模塊。

1.2.3　控制與通信單元

系統(tǒng)采用高速以太網(wǎng)（10/100/100BT/）和USB來(lái)建立設(shè)備間的控制與通信（見(jiàn)圖2）。

1.2.4　供電單元系

統(tǒng)配有兩個(gè)直流電源，分別為安捷倫N6702A和N5767A，用于滿足對(duì)各種測(cè)試儀器以及被測(cè)對(duì)象的供電。

1.3　軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)的需求：為用戶提供可視化的人機(jī)交互操作界面，所有的操作都可以在圖形界面下通過(guò)對(duì)話框?qū)崿F(xiàn)交互；提供三種測(cè)試模式：自動(dòng)測(cè)試模式、單步測(cè)試模式，以及維修調(diào)試模式；具有可供開(kāi)發(fā)人員使用的調(diào)試、數(shù)據(jù)擦除寫入，參數(shù)調(diào)整等功能；具有對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、記錄，并自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)試報(bào)告的功能；具有對(duì)測(cè)試信號(hào)的數(shù)據(jù)處理、分析，出錯(cuò)報(bào)警燈功能。

根據(jù)以上軟件設(shè)計(jì)的需求，并結(jié)合軟件系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)概念，以及整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的功能需求，測(cè)試軟件運(yùn)用模塊化的方法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試、硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)、調(diào)試與開(kāi)發(fā)等功能。具體模塊的功能劃分如圖3所示。

2　總結(jié)

該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：其一，該系統(tǒng)具有很好的通用性，用戶可根據(jù)測(cè)試需求，配合不同的測(cè)試夾具，在通用的測(cè)試開(kāi)發(fā)平臺(tái)上配置測(cè)試資源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，該系統(tǒng)可適用于多種產(chǎn)品的PA測(cè)試、TRX測(cè)試以及功能測(cè)試；其二，該系統(tǒng)預(yù)留有多個(gè)通用接口以及設(shè)備安裝空間，有利于今后的二次開(kāi)發(fā)改進(jìn)，減少再次開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)成本；其三，統(tǒng)一化的測(cè)試系統(tǒng)，在規(guī)�；瘻y(cè)試生產(chǎn)環(huán)境中，易于管理維護(hù)，有利于提高測(cè)試效率。

該系統(tǒng)的劣勢(shì)在于：由于要保證系統(tǒng)的通用型，，通用型系統(tǒng)的硬件資源配置要求更高，單一成本更高。

總之，相比傳統(tǒng)的專用測(cè)試系統(tǒng)，通用測(cè)試系統(tǒng)擁有著明顯的優(yōu)勢(shì)，更符合今后的測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展需求。