基于VB的手持式频谱仪自动检定系统

石萍

【摘 要】手持式频谱仪现在广泛应用于无线电测量领域，但由于其指标多、测试繁复、数据量大给日常计量工作带来不便。本文大致介绍了基于VB的手持式频谱仪自动检定系统的设计和应用。

【关键词】VB；手持式频谱仪；自动检定系统

中图分类号： TM935.21 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）18-0021-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.008

【Abstract】The handheld spectrum meter is now widely used in the field of radio measurement，but it is inconvenient for daily measurement because of its many indexes，complicated test and large amount of data.This paper introduces the design and application of the automatic verification system for handheld spectrum analyzer based on VB.

【Key words】VB；Handheld spectrum analyzer；Automatic verification system

0 引言

频谱分析仪主要用于射频和微波信号的领域分析，包括测量信号的功率、频率、失真产物等，广泛应用于无线电测试测量领域，属于无线电测量仪器中最常见的仪器。随着科技的日益提高，手持式频谱仪与台式频谱仪相比以体积小、便携、成本低、高性能的优势逐渐成为野外与现场测试测量应用中不可缺少的工具。在日常计量工作中，手持式频谱仪虽然体积小，但在计量检定上与台式仪器一样会出现因自身技术指标多、检定项目多导致工作量大，检定效率低的问题。针对此特设计了手持式频谱仪的自动检定系统。

1 系统硬件构成

手持式频谱仪自动检定系统是由信号发生器、功率计、计算机、GPIB-USB接口卡、GPIB电缆、网线组成。一般手持式频谱仪都没有GPIB接口，用LAN口与计算机进行通信。其他检定标准器具用GPIB电缆和GPIB-USB接口卡连接至计算机。如图1所示。

2 系统软件设计

手持式频谱仪自动检定系统是基于Visual Basic 6.0为软件开发平台，以VISA作为软硬件通信接口标准。Visual Basic 6.0是Microsoft公司推出的一个可视化、面向对象且基于事件驱动的集成开发环境，用户可以通过使用它高效快捷地创建各种Windows应用程序。其继承了Basic语言简单易学的优点，采用了事件驱动的编程机制，是易学实用、功能强大的Windows应用程序开发工具。VISA（Virtual Instrument Software Architecture），即虚拟仪器软件结构，是VXI Plug&play; 联盟制定的I/O接口软件标准及其规范的名称。VISA提供用于仪器编程的标准I/O函数库，称为VISA库。VISA函数库驻留在计算机系统内，是计算机与仪器的标准软件通信接口，计算机通过它来控制仪器。软件主要包括仪表设置、执行检定项目、保存检定数据三大功能模块。如图2所示。

3 关键技术问题及解决

3.1 仪器多型号兼容性问题

本软件主要针对自动检定的手持式频谱仪生产厂家有Agilent公司、41所、安立公司。由于不同厂家的程控指令会有不同，同厂家不同型号的程控指令也会有不同。因此根据厂家程控手册建立指令库来添加不同型号仪器的指令。在仪表设置—型号选择中，对被检仪器型号和标准器具型号进行选择，根据选择调取相对应的指令库指令。

3.2 被检手持式频谱仪网口通信问题

由于手持式频谱仪均无GPIB接口，需要利用LAN口进行网口通信。不同厂家的手持式频谱仪网口通信控制方式不同。如：Agilent公司是“TCPIP0：：192.168.5.116：：inst0：：INSTR”，41所的则需要设置SOCKET端口号“TCPIP0：：192.168.5.116：：5000：：SOCKET”。因此在仪表设置—地址设置中，对网口通信设置方式进行提示，方便检定人员能快速对手持式频谱仪进行控制操作。

3.3 被检手持式频谱仪无对应程控指令问题

在查找手持式频谱仪控制指令时发现有的厂家某型号仪器没有相对应的指令语句。如：检定项目中的分辨率带宽准确度，手动检定时可以利用测量功能里自动测得3dB带宽，但是41所的AV4023、Agilent公司的N9935A并无相对应的程控指令，自动检定没办法直接利用测量功能测得3dB带宽。解决方法：按厂家性能测试手册要求设置频率、扫宽、分辨率带宽，已知手持式频谱仪的默认扫描点数，利用全屏读值法来测3dB带宽。如：AV4023默认扫描点数为501，利用全屏读值指令“：TRAC：DATA？”采下501个数值，找出最大值，计算出最大值减各个值再减3的绝对值，分别找出第1个数到第250个数和第251个数到第501个数的两个最小值所在点数，由频率步进分别算出这两个最小值的频率，两个频率的频率差即为3dB带宽值。

3.4 采集数据判断合格问题

手持式頻谱仪检定项目多，数据量大，因此需要自动对数据进行分析判断。根据厂家指标对自动检定所采测试数据进行判断是否在允许误差范围内，并对超差数据做出标记以提示检定人员。

4 结束语

本文介绍了基于VB开发平台设计的手持式频谱仪自动检定系统。该软件能兼容多种控制通信方式、多型号仪器，大大提高了日常检定工作效率，减少操作人员人为因素影响，保证了数据的准确性。目前已应用与日常计量检定工作中，有效提高了计量站服务能力。

【参考文献】

[1]王志田.无线电电子学计量[M].北京，原子能出版社，2002.

[2]杨忠宝.VB语言程序设计教程[M].北京，人民邮电出版社，2002.

[3]Agilent公司手持式频谱仪程控说明书[Z].

[4]41所手持式频谱仪程控说明书[Z].