基于VB的手持式頻譜儀自動檢定系統

石萍

【摘 要】手持式頻譜儀現在廣泛應用于無線電測量領域，但由于其指標多、測試繁復、數據量大給日常計量工作帶來不便。本文大致介紹了基于VB的手持式頻譜儀自動檢定系統的設計和應用。

【關鍵詞】VB；手持式頻譜儀；自動檢定系統

中圖分類號： TM935.21 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）18-0021-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.008

【Abstract】The handheld spectrum meter is now widely used in the field of radio measurement，but it is inconvenient for daily measurement because of its many indexes，complicated test and large amount of data.This paper introduces the design and application of the automatic verification system for handheld spectrum analyzer based on VB.

【Key words】VB；Handheld spectrum analyzer；Automatic verification system

0 引言

頻譜分析儀主要用于射頻和微波信號的領域分析，包括測量信號的功率、頻率、失真產物等，廣泛應用于無線電測試測量領域，屬于無線電測量儀器中最常見的儀器。隨著科技的日益提高，手持式頻譜儀與臺式頻譜儀相比以體積小、便攜、成本低、高性能的優勢逐漸成為野外與現場測試測量應用中不可缺少的工具。在日常計量工作中，手持式頻譜儀雖然體積小，但在計量檢定上與臺式儀器一樣會出現因自身技術指標多、檢定項目多導致工作量大，檢定效率低的問題。針對此特設計了手持式頻譜儀的自動檢定系統。

1 系統硬件構成

手持式頻譜儀自動檢定系統是由信號發生器、功率計、計算機、GPIB-USB接口卡、GPIB電纜、網線組成。一般手持式頻譜儀都沒有GPIB接口，用LAN口與計算機進行通信。其他檢定標準器具用GPIB電纜和GPIB-USB接口卡連接至計算機。如圖1所示。

2 系統軟件設計

手持式頻譜儀自動檢定系統是基于Visual Basic 6.0為軟件開發平臺，以VISA作為軟硬件通信接口標準。Visual Basic 6.0是Microsoft公司推出的一個可視化、面向對象且基于事件驅動的集成開發環境，用戶可以通過使用它高效快捷地創建各種Windows應用程序。其繼承了Basic語言簡單易學的優點，采用了事件驅動的編程機制，是易學實用、功能強大的Windows應用程序開發工具。VISA（Virtual Instrument Software Architecture），即虛擬儀器軟件結構，是VXI Plug&play; 聯盟制定的I/O接口軟件標準及其規范的名稱。VISA提供用于儀器編程的標準I/O函數庫，稱為VISA庫。VISA函數庫駐留在計算機系統內，是計算機與儀器的標準軟件通信接口，計算機通過它來控制儀器。軟件主要包括儀表設置、執行檢定項目、保存檢定數據三大功能模塊。如圖2所示。

3 關鍵技術問題及解決

3.1 儀器多型號兼容性問題

本軟件主要針對自動檢定的手持式頻譜儀生產廠家有Agilent公司、41所、安立公司。由于不同廠家的程控指令會有不同，同廠家不同型號的程控指令也會有不同。因此根據廠家程控手冊建立指令庫來添加不同型號儀器的指令。在儀表設置—型號選擇中，對被檢儀器型號和標準器具型號進行選擇，根據選擇調取相對應的指令庫指令。

3.2 被檢手持式頻譜儀網口通信問題

由于手持式頻譜儀均無GPIB接口，需要利用LAN口進行網口通信。不同廠家的手持式頻譜儀網口通信控制方式不同。如：Agilent公司是“TCPIP0：：192.168.5.116：：inst0：：INSTR”，41所的則需要設置SOCKET端口號“TCPIP0：：192.168.5.116：：5000：：SOCKET”。因此在儀表設置—地址設置中，對網口通信設置方式進行提示，方便檢定人員能快速對手持式頻譜儀進行控制操作。

3.3 被檢手持式頻譜儀無對應程控指令問題

在查找手持式頻譜儀控制指令時發現有的廠家某型號儀器沒有相對應的指令語句。如：檢定項目中的分辨率帶寬準確度，手動檢定時可以利用測量功能里自動測得3dB帶寬，但是41所的AV4023、Agilent公司的N9935A并無相對應的程控指令，自動檢定沒辦法直接利用測量功能測得3dB帶寬。解決方法：按廠家性能測試手冊要求設置頻率、掃寬、分辨率帶寬，已知手持式頻譜儀的默認掃描點數，利用全屏讀值法來測3dB帶寬。如：AV4023默認掃描點數為501，利用全屏讀值指令“：TRAC：DATA？”采下501個數值，找出最大值，計算出最大值減各個值再減3的絕對值，分別找出第1個數到第250個數和第251個數到第501個數的兩個最小值所在點數，由頻率步進分別算出這兩個最小值的頻率，兩個頻率的頻率差即為3dB帶寬值。

3.4 采集數據判斷合格問題

手持式頻譜儀檢定項目多，數據量大，因此需要自動對數據進行分析判斷。根據廠家指標對自動檢定所采測試數據進行判斷是否在允許誤差范圍內，并對超差數據做出標記以提示檢定人員。

4 結束語

本文介紹了基于VB開發平臺設計的手持式頻譜儀自動檢定系統。該軟件能兼容多種控制通信方式、多型號儀器，大大提高了日常檢定工作效率，減少操作人員人為因素影響，保證了數據的準確性。目前已應用與日常計量檢定工作中，有效提高了計量站服務能力。

【參考文獻】

[1]王志田.無線電電子學計量[M].北京，原子能出版社，2002.

[2]楊忠寶.VB語言程序設計教程[M].北京，人民郵電出版社，2002.

[3]Agilent公司手持式頻譜儀程控說明書[Z].

[4]41所手持式頻譜儀程控說明書[Z].