數(shù)控YTF組件線性及溫漂自動補償系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、YIG電磁調(diào)諧濾波器（YTF）具有多倍頻程頻率連續(xù)可調(diào)、高選擇性和良好的調(diào)諧線性度等特性，廣泛應(yīng)用于電子對抗、雷達(dá)、通訊、導(dǎo)航、測控以及高性能微波測量儀器等各類電子設(shè)備中。YIG帶通濾波器作為接收機預(yù)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(jìn)行阻隔，以保護系統(tǒng)安全，達(dá)到抗干擾的目的。
　　多年來，YTF從材料、電路設(shè)計和制作工藝等方面得到了深入研究，已達(dá)到較高的水平，但作為

2、YIG器件固有特性的頻率調(diào)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(zhǔn)確度，對YTF的使用產(chǎn)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(chǎn)效率低下，無法滿足批量生產(chǎn)的需求。
　　而另一方面，隨著計算機技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(wù)。
　　為此

3、，以提高YTF組件批量生產(chǎn)效率為目的，本論文設(shè)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(diào)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(guān)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(zhuǎn)換關(guān)系模型分析，找出唯一不受硬件特性影響的關(guān)系，即用戶控制碼與激勵數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)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(jié)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(jīng)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(wǎng)絡(luò)分析儀、高低溫試驗箱和數(shù)控YTF組件組成。系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容包括：
　?。?）系統(tǒng)各部分之間通信接口的設(shè)計，包括GPIB、RS232、RS485等標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(chǎn)的各個階段。
　?。?）計算機（上位機）自動補償軟件的設(shè)計。軟件包括參數(shù)設(shè)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(wǎng)、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(yīng)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(chǎn)效率。同時，由于計算機的程