微波信号源检定及自动化计量校准系统的研究与实践

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1、微波信号源检定及自动化计量校准系统的研究与实践Researchandpracticeofmicrowavesignalsourceverificationandautomaticmeasurementcalibrationsystem工程领域：软件工程作者姓名：周浩指导教师：岳士宏（职称：教授）企业导师：郭洪岩（职称：高级工程师）天津大学软件工程学院二零一七年三月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位

2、或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：周浩签字日期：2017年5月17日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：周浩导师签名：岳士宏签字日期：2017年5月17日签字日期：2017年5月18日摘要中文摘要信号源也

3、称作信号发生器，它是一种以功率电平控制器、频率合成器、晶体振荡器、调制解调器等组成的综合性微波电子设备。是国防工业科研、生产中所使用的重要仪器设备，被广泛应用在雷达测试系统、通信网络测试系统、电子对抗系统及遥测传感系统当中。该仪器的性能好坏，直接关系到整体系统的测试数据的完整、正确与否，错误严重的情况下可能会影响到一次大型试验、卫星发射或军演的成败，所以对于该类仪器设备的计量和校准，多年来一直都是微波领域非常重要的工作项目之一。近年来随着科学技术的高速发展，大量新的高性能、宽频段通用、专用微波信号源出现在国内各大研究院、所、实验室。利用原有的计量手段、方法，已无法满

4、足对该类微波信号源的检定要求。同时，新型微波信号源的型号种类繁多，数量庞大，对该仪器的计量校准工作，从技术角度上对计量机构又有了新的更高层次的要求，作为一名在基层计量检定机构的微波专业计量技术人员，从实际工作当中出发，为能够实现满足当前形势下高性能微波信号源的计量校准的要求，特组建了一套适合频率范围在10MHz~40GHz的通用型微波信号源的自动化计量校准系统，此系统的自动化控制程序使用VB语言进行代码编写，应用成熟的GPIB接口作为控制总线。在该自动化程序工作模式下能够完成目前国内外主要信号源生产厂家的涵盖2000年至今的80%微波信号源的计量校准工作。本课题主要

5、论述了对通用型微波信号源的计量校准过程，建立该系统所需仪器设备组成，平台工作原理，硬件系统框架图、程序流程图，及GPIB总线结构和连接方式，软件编写过程及自动化计量过程中的主要功能的实现。在开发该系统的过程中遇到的问题和解决问题的方法，系统建立后，整个系统性能的测试和对测试结果进行测量不确定度的分析，以及针对该自动化计量系统的实际应用和扩展，未来发展的展望。关键词：微波信号源，自动化计量校准，控制总线，测量不确定度的分析摘要ABSTRACTMicrowavesignalgeneratorisanintegratedelectronicinstrumentwhichi

6、scomposedofoscillator,frequencysynthesisunit,levelcontrolunit,modulationunitandothercomponents.Microwavesignalgeneratorisanimportantinstrumentusedinscientificresearchandproductionofnationaldefenseindustry.Itiswidelyusedinradartestsystem,communicationnetworktestsystem,electroniccounterm

7、easuresystemandtelemetrysensorsystem.Theperformanceoftheinstrumentisgoodorbad,directlyrelatedtotheoverallsystemoftestdataintegrity,correctornot.Inthecaseofseriouserrorsmayaffectalargetest,suchassatellitelaunchormilitaryexercise’sfailure.SotheworkofMeasurementandCalibrationforsuchinst