數(shù)控YTF組件線性及溫漂自動補償系統(tǒng)設計.pdf

1、YIG電磁調諧濾波器（YTF）具有多倍頻程頻率連續(xù)可調、高選擇性和良好的調諧線性度等特性，廣泛應用于電子對抗、雷達、通訊、導航、測控以及高性能微波測量儀器等各類電子設備中。YIG帶通濾波器作為接收機預選器，配合控制處理單元用于信號的跟蹤、搜索、選取、分析和識別；YIG帶阻濾波器可用于對外來干擾信號進行阻隔，以保護系統(tǒng)安全，達到抗干擾的目的。
　　多年來，YTF從材料、電路設計和制作工藝等方面得到了深入研究，已達到較高的水平，但作為

2、YIG器件固有特性的頻率調諧非理想線性和溫度漂移等問題仍然存在，影響工作頻率準確度，對YTF的使用產生不利影響。而目前采用的人工補償方式，不但耗費大量的人工勞動，而且生產效率低下，無法滿足批量生產的需求。
　　而另一方面，隨著計算機技術的迅速發(fā)展、可編程測試儀器控制語言的規(guī)范化及接口標準的統(tǒng)一，以計算機為核心、多種通用測試儀器共同組成的自動測試系統(tǒng)應運而生。用戶可根據(jù)需要自行編寫測試軟件，以完成某種特定的測試任務。
　　為此

3、，以提高YTF組件批量生產效率為目的，本論文設計了一套用于修正YTF線性度及溫漂的自動補償系統(tǒng)。
　　對于YTF調諧線性度及溫漂，本文不討論YTF本身性能的優(yōu)化，而是從激勵電流與工作頻率的關系入手，提出了修正激勵電流的補償方式。從數(shù)控YTF組件的信號轉換關系模型分析，找出唯一不受硬件特性影響的關系，即用戶控制碼與激勵數(shù)據(jù)之間的轉換關系，作為數(shù)字補償?shù)那腥朦c，得出研究補償方法就是研究如何修正激勵數(shù)據(jù)的結論。文中提出了擬合曲線法與直接

4、補償法這兩種數(shù)字補償方法，并經過分析和對比，確定了以直接補償法作為自動補償系統(tǒng)的基本方法。
　　自動補償系統(tǒng)由計算機、矢量網絡分析儀、高低溫試驗箱和數(shù)控YTF組件組成。系統(tǒng)設計內容包括：
　　（1）系統(tǒng)各部分之間通信接口的設計，包括GPIB、RS232、RS485等標準硬件接口和SCPI及自定義指令格式等軟件接口。
　?。?）適于自動補償系統(tǒng)的數(shù)控激勵器（下位機），包括硬件電路和軟件設計。數(shù)控激勵器基于ADuC831型

5、單片機，具有補償、數(shù)據(jù)下載和正常等三種工作模式，適用于YTF組件生產的各個階段。
　?。?）計算機（上位機）自動補償軟件的設計。軟件包括參數(shù)設置、補償過程控制、數(shù)據(jù)下載等多個功能部分。
　　計算機及自動補償軟件作為該系統(tǒng)的核心，控制著矢網、高低溫試驗箱和YTF組件協(xié)同工作，實現(xiàn)YTF頻率在常溫和高低溫狀態(tài)下的自動補償。該自動補償系統(tǒng)的應用，使補償時間縮短為原先人工操作的15％以下，大幅提高了批量生產效率。同時，由于計算機的程