基于LabVIEW的六端口介電常數(shù)測量系統(tǒng).pdf

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1、文章編號:1002-6673(2011)04_0r72—03基于LabVlEW的六端口介電常數(shù)測量系統(tǒng)梅萌,尹秋燕(華東師范大學,上海200241)摘要:為了解決利用儀器手動測量效率不高,易出錯的問題,根據(jù)六端口測試系統(tǒng)的基本原理。以hb.VIEW為平臺設計了六端口介電常數(shù)自動測量系統(tǒng)。本文介紹了該系統(tǒng)的硬件、軟件構成。詳細介紹了軟件設計及功能實現(xiàn)流程。運行結(jié)果表明,該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,精度高。關鍵詞:虛擬儀器;Labview;六端口;Madab;測量系統(tǒng)中圖分類號:TM93文獻標識碼:Adoi:10.3969/j.issn

2、.1002-6673.2011.04.031MeasurementSystemforSix-portDielectricConstantBasedonLabVIEWME!Meng,YINQiu-Yan(EastChinaNormalUniversity,Shanghai200241,Cb_im)Abstract:Itisinefficientanderror—pronet0test蜘cesbyhandswithapparatus.Inordertosolvethisproblem,based鋤thetheoryofthe

3、six—portID.easurerlflenl:system.a(chǎn)nautomaticsystemisdesignedregardingLabVIEW越aplatformindlispaper.Thehardwareandsoftwareconstructionoftimsystemespeciallyso,waredesignandi俗functionalrealizationa"in自mduced.Theoperationalresul島showthatthesystemworkssteadilyandmeasur囂

4、accllr砒c1),.Keywords:vimlalinsl3"ument;LabVIEW;six—port;Madab;tcs血gs'y啦m0引言六端口技術是近些年發(fā)展起來的一種先進的網(wǎng)絡參數(shù)測試技術,它能對網(wǎng)絡的復反射系數(shù),凈功率和衰減等進行有效的測量。由于六端口測試系統(tǒng)具有結(jié)構簡單、性能穩(wěn)定、準確度高、易用于高頻段。智能化等特點.引起了人們強烈的關注。隨著計算機、通信及測控技術飛速發(fā)展.LabVIEW圖形化編程工具已經(jīng)成為自動測量系統(tǒng)開發(fā)的主流。首先,它提供了大量的驅(qū)動程序,可以和具有GPIB、PX.I、BS23

5、2、VXI等接口的儀器進行通信。其次。它包含有大量的圖形化界面板和大量的信號處理功能.便于直接獲取測量值和測量曲線。本文基于LabVIEW的以上優(yōu)勢設計而成,首先介紹了六端口測量系統(tǒng)的基本原理,然后介紹了硬件測量平臺,詳細討論了軟件設計和功能實現(xiàn)。收稿日期:20”.05-04作者簡介:梅萌(1985-),男,在讀碩士研究生。主要從事微波測量技術自動化控制的研究;尹秋燕(1962一)。女,副教授。主要從事微波技術測量的研究。1六端口介電常數(shù)測試系統(tǒng)基本原理圖1為任意六端口用作復數(shù)比值計的一般性方塊圖。B、P4、B三個功率計

6、之間距離是k/6。B距離波導末端為k/2的整數(shù)倍。其中入是信號的波長。由此可以諧振腔圜l兀鞲M強刊不恿圈Fig.1Schematicd蛔ramofsix-port寫出六端121相對功率理論的基本方程:魯魯=l+IFl2+211"1c唧(1)魯}-l+1I'12+21I'1州‘P一孚)(2)魯魯=l+11"12+21FIc嘶一孚)(3)魯魯=Irf2(4)·制造業(yè)信息化·IFI雨I‘P分別為諧振腔輸入端反射系數(shù)的模值和俯角。由以上方程組可以得到。諧振腔諧振與非諧振時的反射系數(shù)IF(fo)t和tr(f)l。從而可以得到:奇.

7、/2.-IF(f)2+i了擊j忭鬲孺(當B>1)(5)(當B<1)式中:Q礦.品質(zhì)因數(shù);f、卜分別為非諧振和諧振時的頻率;B一耦合系數(shù),定義為外電路和內(nèi)電路的損耗之比;p。一諧振時輸入端的駐波系數(shù),為{柵。利用國標GB7265.1—87。便可得到介電常數(shù)和電損耗。2測量系統(tǒng)的硬件組成測量系統(tǒng)的功能不但要對采集系統(tǒng)的硬件進行控制,還要對采集的數(shù)據(jù)分析和顯示。系統(tǒng)的硬件構成如圖2所示。環(huán)行囂][永負載警并二]匕—『PI兒亟母《匭—=[]刮篙P,lP‘IP,IlP2圈2六端口系統(tǒng)硬件構成rig.2Hardwsrestructu

8、reofsix-portsystem通過計算機、安泰信公司生產(chǎn)的AT2422功率計、測試軟件構成測試平臺。AT2422功率計可以將采集到的功率計,通過COM口傳輸?shù)接嬎銠C,然后基于Lab-VIEW的測試平臺進行控制和數(shù)據(jù)處理。本測試系統(tǒng)由五個AT2422功率計構成測試陣列。進行數(shù)據(jù)分析。3軟件設計L丑bVIEW不僅具

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