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摘要当今高速发展的微波技术以及不同产品的集成化、规模化生产，使得产品在研发、生产和检测过程中都需要被严格测试。而测试中的方法、设备和步骤常常是十分复杂且繁琐的，需要巨大的人力和时间。所以，在测试中使用自动测试系统是十分必要的。在自动测试系统中，开关矩阵是连接被测件（DUT）和测试仪器关键部分。通过开关矩阵，我们可以由上位机 PC 端发出控制指令，由开关矩阵实现被测件不同通道与测试仪器连接，从而避免了人工重复断开与连接，节省了时间和人力，避免了操作带来的误差，实现了测试的自动化并提高了测试效率和精度。本文选取标准的微波器件，设计自动测试系统中的开关矩阵部分。通过 proteus 软件设计控制电路；通过 ADS 软件设计开关切换电路，并达到要求的技术指标。28458
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毕业论文关键词 自动测试系统 开关矩阵
Title Multiband 64 selected 1 switch array design and researchAbstractToday's rapid development of microwave technology and the integration, large-scaleproduction of different products, make product in the process of research anddevelopment, production and testing needs to be strict test. And test the method,equipment and process often is very complex and complicated, need great manpowerand time. So, in the test used in the automatic test system is very necessary.In the automatic test system, switch matrix is connected under test (DUT) and akey part of test instruments. Through the switch matrix, we can made by PC PC controlinstruction, by the switch matrix to achieve a different channel to be tested andtesting instruments, so as to avoid the repeated disconnect with artificial, savetime and manpower, to avoid the error brought by operation, realized the automationof testing and improve the test efficiency and precision.This article selects the standard microwave devices, design of automatic testsystem of switch matrix. Through the proteus software design of control circuit;Through the ADS software design switch circuit, and meet the requirements oftechnical indicators.
Keywords automatic test system switch matrix
目 次
1 绪论· 1
1.1 本课题的研究目的和意义 1
1.2 开关矩阵在自动测试系统中的作用 1
1.3 开关矩阵国内外的研究情况· 2
1.4 自动测试系统开关矩阵原理· 2
1.5 论文主要工作和设计指标 3
1.6 本章小结· 4
2 微波网络 S参数的原理和测量· 5
2.1 微波网络理论综述· 5
2.2 S 参数的测量 6
2.3 本章小结· 6
3 64选 1开关矩阵的设计· 7
3.1 开关矩阵的设计原则和思路· 7
3.2微波开关综述 7
3.2.1 微波开关的分类 7
3.3本开关矩阵使用器件介绍· 10
3.4本章小结·13
4 64选 1开关矩阵功能实现·14
4.1 64 选 1 开关矩阵开关切换部分结构概述14
4.3 64 选 1 开关矩阵的软件控制电路和程序17
4.3 开关矩阵的 PCB制作·23
4.4 SP32T 开关矩阵测试结果· 27
4.5 本章小结 29
结语 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论1.1 本课题的研究目的和意义随着电子工业的高速发展，单片微波集成电路（MMIC）技术逐步成熟，市场对器件性能的要求越来越高。元件往往不是单独存在，而是多个元件集合在一起，形成多端口器件。常见的多端口器件主要是用来将输入的射频信处理后传输到多个输出端口，处理的方式有分离、分配或滤除等。典型的多端口器件主要有耦合器、混频器、功率分配器、声表面波滤波器和天线开关组件等多端口及平衡器件。S 参数是微波器件重要的测试参数，我们一般使用矢量网络分析仪测试微波电路或者微波器件的 S 参数。矢量网络分析仪一般只有两个测试端口，这往往与市场上的多端口器件不匹配，像简单常用的单刀四掷、双刀双掷等都多于两个端口，这给测试带来了不便。如果我们要对一个多端口器件的每个通道进行测试， 就需要将测试仪器的接口连接到每个通道口上，如果需要测试多个参数则更需要测试人员花费大量的时间和精力。而且频繁的操作还会对测试的精度带来影响。而如果使用自动测试系统，对于复杂的被测件，例如八端口输入、十751端口输出，我们只需在输入输出端接入相应的开关矩阵， 通过上位机 PC 端的简单控制， 使端口自动切换匹配，便能实现多通道测试一次性完成，并自动对数据进行记录，节省了时间和人力，也避免了反复的手动操作对测试效率、测试精度的影响。1.2 开关矩阵在自动测试系统中的作用在如今电子市场快速发展，技术高速进步的背后，是产品不断的淘汰和更新。而产品的研发、生产和测试阶段都需要多种测试来保证产品的质量。越是复杂的产品越是需要更加复杂的测试设备和测试步骤，针对不同的参数的测试也往往是大相径庭的，而且不同的测试仪器其测试方法也各有不同。这对产品的产品的测量带来了繁重的人力和时间消耗。为了满足复杂系统在各个领域的发展需求，实现多参数系统测试的综合自动测试系统已经成为必要。而面对多种多样的被测对象和测试项目，开关矩阵成为了不可缺少的组件，以实现自动测试系统和被测对象以及测试仪器之间的匹配连接。通过开关矩阵内部通道的切换，可以将各个被测件和各种测试仪器连接起来，将被测件输入输出端口的信号自动传输到对应的测试仪器中，实现自动测试。使用自动测试系统不仅能高效地利用测试仪器，也能大幅度提高测试的效率和精度，保证测试的可重复性和可靠性。因此，针对开关矩阵的此重要性，我们有必要设计具有高重复性和可靠性的开关矩阵以适用于各类被测件。