淺析電子測試技術(shù)的發(fā)展及影響

戴軍　于建偉　遲萌娟

【摘要】近年來，信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，電子技術(shù)在各行各業(yè)各個領(lǐng)域都有了飛速發(fā)展。進入新世紀(jì)以后，電子測試技術(shù)將有重大發(fā)展。本文首先是面向通信尤其是網(wǎng)絡(luò)通信和移動通信的測試，其次計算機和數(shù)字技術(shù)的引用將加速和有重大突破；最后，微波儀器中硬件的作用和優(yōu)勢仍不可替代。

【關(guān)鍵詞】電子測試：技術(shù)分析：發(fā)展現(xiàn)狀；

【中圖分類號】TP311.52 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0416-01

前言：

電子測試是指以電子技術(shù)為基礎(chǔ)手段的一種測試技術(shù)。電子測試除了運用電子科學(xué)的方法、設(shè)備與原理對各種電信號、電路元器件及電量的參數(shù)和特性進行測試外，還可通過各種傳感裝置與敏感器件對非電量進行測試，是用其他測試方法無法替代的。隨著電子測試技術(shù)的飛速發(fā)展，測試技術(shù)正向智能化、數(shù)字化和自動化的方發(fā)展。大量引用計算機技術(shù)促使電子測試技術(shù)的快速發(fā)展，甚至和計算機實現(xiàn)了一體化，比如虛擬儀器、自動測試標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)等的發(fā)展和出現(xiàn)。但從另一方面看，電子儀器中的硬件主要指的是微波硬件，它的優(yōu)勢和作用在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)是無法替代的，而且越來越被國外部分大公司壟斷。

近年來，計算機技術(shù)和微電子技術(shù)得到了的迅猛發(fā)展。電子計算機特別是電子測量儀器和微型計算機相結(jié)合，構(gòu)成了一代嶄新的測試系統(tǒng)，即人們通常所說“自動測試系統(tǒng)”，它們能對若干飛電參數(shù)進行自動量程選擇、自動測量、數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)傳輸、處理、自檢自校、故障診斷、誤差修正及在線測試等，大大推動了整個電子技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)。

一、電子測試技術(shù)的現(xiàn)狀

現(xiàn)今，電子技術(shù)發(fā)展的速度讓人目不暇接。從SoC到SIP，從DSL到WiMAX，新概念幾乎每天都出現(xiàn)在人民面前，3G的事情還沒解決完，人們就已經(jīng)討論B3G的問題，關(guān)于4G的各種技術(shù)目前已成為新的研究熱點。

目前，中國工程師世界各國的工程師面臨著同樣的挑戰(zhàn)。一方面是待測產(chǎn)品的功能愈來愈多，測試要求愈來愈高；另一方面，留給測試的時間卻愈來愈少，產(chǎn)品需以最快的速度上市，從而構(gòu)成了從未有過的測試效率帶來的壓力。工程師既需要一個具有很好的兼容性、擴展性和靈活性強，而又很穩(wěn)定可靠的自動測試測量平臺，這個平臺既能滿足現(xiàn)有需求，也能很方便地做到系統(tǒng)升級，此外，還要求這種自動測試平臺具有較低的建構(gòu)成本和較長的使用壽命。

然而，來自賽寶計量檢測中心的技術(shù)專家則認(rèn)為，雖然上述的自動測試平臺具有不少優(yōu)點，但也存在著不少的問題，包括可維性、可操作性及可靠性差和成本過高等問題。

泰克公司的中國區(qū)市場總經(jīng)理張權(quán)的觀點是：工程師們面臨的真正挑戰(zhàn)是采用多種技術(shù)與混合信號的嵌入式設(shè)計。在此類設(shè)計中，伴隨著低成本的微處理器與微控制器的速度加快，設(shè)計變得愈來愈復(fù)雜。這些挑戰(zhàn)存在于各個行業(yè)，遍布混合信號的數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換、各種瞬變RF信號的無線技術(shù)，還有持續(xù)增長的數(shù)據(jù)傳輸率方面的需求。

二、電子測試技術(shù)的發(fā)展趨勢

上世紀(jì)八、九十年代自動測試技術(shù)方面的最大事件是VXI總線的推出與發(fā)展。VXI總線是由HP、Colo-radoDataSys、Racal Dane、Tektronix和wavetek等五家公司于1987年聯(lián)合推出的測控儀器總線標(biāo)準(zhǔn)。它是以VME計算機總線（IEEEl014-1987標(biāo)準(zhǔn)）為基的模塊儀器結(jié)構(gòu)，它綜合了Pc機總線速度高和GPIB總線精度高的特點，并利用PC機的通用軟件，大大提高了總線功能。它首先出現(xiàn)在美國，應(yīng)用在美國空軍電子測量儀器。

VXI總線把VME總線與GPIB結(jié)合起來組成一個新的標(biāo)準(zhǔn)，這種模塊式儀器平臺能滿足未來儀器應(yīng)用的需要，讓電子測量儀器與系統(tǒng)進入一個新的發(fā)展時代。VXI總線是一個新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線，是一種適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品（模塊、插卡式）、完全開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)的推出，既適應(yīng)了技術(shù)發(fā)展的要求，也是多廠家的儀器具有互聯(lián)性，最重要的還是軍方的需要。軍方需要什么？VXI能大大減小設(shè)備的重量和體積，適合了軍用電子測量儀器戰(zhàn)爭現(xiàn)場所強調(diào)的便攜性；二是VXI比GPIB的測試速度能提高40倍；三是大大提高了測試系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性；四是價格適中；五是能充分發(fā)揮計算機的作用。

我國經(jīng)過幾年的探索，新的總線標(biāo)準(zhǔn)已取得了很大進展，在很多方面實現(xiàn)了應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測試技術(shù)和儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測試軟件平臺，是我國VXI測試技術(shù)取得的重大突破，其主要的技術(shù)指標(biāo)是：1.硬件環(huán)境：內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器與GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器；有NI PCI-GPIB、AT-GPIB/TNT HP82350/82341和與ESl400等GPIB接口，還有打印機與UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境：Windows 98操作系統(tǒng)；支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動器（VISA32）。3.軟件特性：可編輯的圖形化編程環(huán)境；可自定義的虛擬面板；豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù)；開放的外部程序接口；同時管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊；方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“火控雷達(dá)綜合測試系統(tǒng)”、“XXX型號遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測試系統(tǒng)”與各種裝備的VXI總線自動測試系統(tǒng)中。

三、電子測試技術(shù)的應(yīng)用影響

近年來，通信、軍事電子及其它尖端技術(shù)的發(fā)展，微波儀器的需求大大增加，如微波信號源、微波頻譜議，特別是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的發(fā)展。微波測試儀器引入了大量計算機技術(shù)來改善功能、提高精度，但微波硬件作為儀器核心部分是無法替代的。

微波技術(shù)的發(fā)展是基于微波元器件的發(fā)展，微波元器件的發(fā)展則涉及到國家精密加3232藝和基礎(chǔ)工業(yè)等。近年，國外的部分大公司，一是發(fā)展微波混合集成電路、單片微波集成電路（MMlC），并開發(fā)了微波芯片專門用于測試儀器。在這個基礎(chǔ)上開發(fā)出了大量微波功能模塊，比如PIN開關(guān)、放大器等。另方面又推出了很多高精尖的微波無源器件，比如超寬帶大功率定向耦合器，毫米波段的v接頭，微波阻抗匹配探針，大功率晶體管測試夾具，超寬帶功分器等。微波元器件的發(fā)展推動了微波部件與整機、微波儀器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

總結(jié)：總而言之，上世紀(jì)的電子測量儀器隨著芯片技術(shù)與DSP技術(shù)的發(fā)展會達(dá)到新的高性能，隨著計算機技術(shù)和儀器的融合，儀器越來越具有操作性和易升級性，測試能力，分析能力和數(shù)據(jù)處理都得到了大大提高，軟件無線電正愈來愈多地被應(yīng)用到各個領(lǐng)域。自動測試系統(tǒng)經(jīng)歷了從GPIB到VXI系統(tǒng)，從VXI到VXI和GPIB混合系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)過，愈來愈多的軍工用戶希望擁有一種長壽命、高性能的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，能來承擔(dān)日漸復(fù)雜的測試與維護成本的壓力，面對挑戰(zhàn)，LXI儀器將會在繼承現(xiàn)有測試技術(shù)的前提下，為下一代測試技術(shù)，尤其是ATS測試系統(tǒng)的革新帶來希望。