1.2 多源模式
根據(jù)37169C的技術(shù)指標(biāo),在毫米波段儀器的內(nèi)部源輸出功率最大為-3dBm,對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量,為了保證天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍,必須提高發(fā)射端的功率電平,我們采用37169C加MG3694A合成信號(hào)發(fā)生器的系統(tǒng)配置方案。MG3694A是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中理想的信號(hào)發(fā)生器,其大功率輸出保證了經(jīng)過(guò)測(cè)試系統(tǒng)交換和電纜損耗之后,仍能保證有足夠的信號(hào)強(qiáng)度。精確的穩(wěn)幅功率輸出,從-120dBm以0.01dB步進(jìn),可以實(shí)現(xiàn)接收機(jī)高靈敏度的測(cè)量。
37100C系列矢網(wǎng)具有強(qiáng)大的多源控制功能。利用多源控制功能,可以很方便的進(jìn)行混頻器、倍頻器測(cè)量。無(wú)需外部控制器控制,就可以獨(dú)立控制兩個(gè)信號(hào)源和一個(gè)接收機(jī)??煞謩e設(shè)定兩個(gè)信號(hào)源的頻率范圍和輸出功率,以及接收機(jī)的掃描范圍。多源方式的設(shè)定,包括定義每段的頻率范圍和段內(nèi)信號(hào)源、接收機(jī)的工作方式。源1為內(nèi)部源,用于驅(qū)動(dòng)端口1和端口2,源2為外部源,可通過(guò)GPIB接口編程控制;矢網(wǎng)與外部信號(hào)源的同步通過(guò)10MHz時(shí)基控制。圖2為多源方式儀器設(shè)定。
2 基于PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)
控制系統(tǒng)配置時(shí)需根據(jù)應(yīng)用中的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、電機(jī)類(lèi)型、反饋元件等對(duì)PMAC進(jìn)行擴(kuò)展。
我們研制的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)是基于PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品比具有領(lǐng)先水平。數(shù)控系統(tǒng)以工業(yè)控制機(jī)為平臺(tái),PMAC為控制器構(gòu)成主從式雙微處理器結(jié)構(gòu)。工控機(jī)負(fù)責(zé)采樣參數(shù)的設(shè)定、測(cè)試、數(shù)據(jù)的處理。PMAC控制轉(zhuǎn)臺(tái)的伺服運(yùn)動(dòng),并在采樣的精確位置為網(wǎng)絡(luò)分析儀提供觸發(fā)脈沖。
PMAC可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器是美國(guó)Delta Tau 公司研制的世界上功能最強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制器之一。它首先全面地開(kāi)發(fā)了DSP (Digital Signal Processing)功能,具有極快的處理速度,每軸的伺服更新在20-30 從而保證了伺服的剛性和響應(yīng)速度,同時(shí)減小了系統(tǒng)誤差和滯后。另外,PMAC良好的軌跡特性,為高級(jí)伺服應(yīng)用提供了準(zhǔn)確性和平滑性,而其大寬帶輸入特性也為轉(zhuǎn)臺(tái)的快速精密運(yùn)動(dòng)提供了保障。軟件方面PMAC的開(kāi)放結(jié)構(gòu),編程的靈活性以及后臺(tái)運(yùn)行的PLC(Programable Logic Control)程序都為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了便利條件。
其中包括從絕對(duì)編程器或激光干涉儀獲得反饋的I/O板,伺服驅(qū)動(dòng)單元,伺服電機(jī),雙端口存儲(chǔ)器等進(jìn)而形成完整的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3。
工業(yè)控制機(jī)與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀之間的通訊由GPIB(General Purpose Interface Bus)總線(xiàn)完成。主機(jī)通過(guò)GPIB卡設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的頻率,信號(hào)源功率,激勵(lì)方式,中頻帶寬等測(cè)量參數(shù)。遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量時(shí),網(wǎng)絡(luò)分析儀收到PMAC的觸發(fā)脈沖后立即進(jìn)行幅相數(shù)據(jù)采集并將其存入緩沖區(qū),隨后送到主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。系統(tǒng)配置的AGP(Accelerated Graphics Port)雙端口顯示卡,可將桌面擴(kuò)展到兩個(gè)顯示器。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)位置信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控??刂栖浖▽?duì)PMAC和GPIB接口的控制,并由此實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的閉環(huán)控制,以及網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能設(shè)定與采樣控制??刂栖浖墓δ苣K包括:系統(tǒng)初始化,PMAC參數(shù)設(shè)定,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀控制,文件管理,運(yùn)動(dòng)軸定位,遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試等功能。
在定位控制和遠(yuǎn)場(chǎng)掃描中不僅要對(duì)PMAC設(shè)置運(yùn)動(dòng)及采樣參數(shù),而且需要對(duì)各軸的位置反饋信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,即實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)間的實(shí)時(shí)通訊。軟件采用PCOMM32動(dòng)態(tài)連接庫(kù)實(shí)現(xiàn)通訊。PCOMM32與GPIB驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖4。