懂點技術、有點溫度

隨著有源相控陣雷達、低軌衛星技術等射頻方向相關行業的蓬勃發展，T/R組件測試在保障產品質量和性能方面的重要性日益凸顯。

T/R組件作為有源相控陣雷達和衛星通信的核心部件，T/R的性能對于系統的性能至關重要。隨著相關射頻領域市場的發展、T/R組件量產，T/R通道數的提升，對測試效率和測試結果一致性等有了更嚴苛的要求，傳統的T/R組件測試方法多為手動測試，存在測試效率低、自動化程度較低等問題。為了克服這些挑戰，華穗科技攜手NI使用NI VST系列產品配合適應射頻苛刻指標的專用自動化工裝構筑先進的自動化T/R組件測試系統——讓T/R組件測試逐步“關燈“，以實現高效自動化的T/R組件性能指標測試。

T/R組件測試[1]

一、傳統T/R組件測試的挑戰

傳統T/R測試的系統可以抽象描述為類似“臺式儀表+工裝+控制系統的形式”。當前傳統的T/R組件測試方法存在一些明顯痛點：

1、臺式儀器廠家眾多，數量更多，導致處于集成核心的控制系統對各類儀器驅動以及型號管理在目前已有的測試系統中難以維護；

2、不同廠商、不同儀器對于控制系統數據交互的方式有差異，導致控制系統進行數據交換的效率較低；

3、由于測試過程中傳統臺式儀表設備與控制系統的數據交互方式難以升級拓展，導致測試效率難以突破提升；

4、目前很多T/R組件測試系統都采用非一站式測試（類似于流水線測試），這樣不僅測試驗證需要的場地面積較大，而且每個站點都需要安排人工資源；

5、非一站式測試系統會在不同工位進行不同的測試項，這導致測試效率不會很高；

傳統T/R組件測試示意圖

二、NI VST系列產品的概述

NI VST系列產品是一套高性能的射頻測試和測量解決方案，可滿足不同射頻測試需求。VST代表"Vector Signal Transceiver"，集成了信號發生和信號分析功能，為工程師們提供了全面的射頻測試能力。NI VST系列產品可提供高速的優質測量，并且其架構還可以滿足待測設備(DUT)的需求，即使需求不斷發生變化也不足為懼。

NI VST詳細視圖[2]

如上圖所示，VST的核心在于將寬帶矢量信號發生器、矢量信號分析儀、高速數字接口和功能強大的FPGA整合到一臺PXI儀器上，這樣可以完全利用PXI的優勢，使測試數據底層傳輸機制更便捷。

在硬件方面，VST可同步遠程測量模塊和基于IF的子系統的每個LO，也可將LO共享至其他VST，從而同步所有RF系統組件（如下圖所示）。并且不少RF測試應用在RF或基帶波形生成和分析之外，還需要額外的I/O，這可能需要使用電源或源測量單元(SMU)、基于模式的用于DUT控制的數字設備，或各種其他模擬、數字和直流儀器。而這些都可以使用PXI儀器替代，一起集成到整個PXI系統中去。

單個PXI機箱中同步多個NI VST設備實物圖[3] 在軟件方面，作為PXI平臺的一部分，VST系列產品與NI其他所有PXIe儀器共享相同的基礎資源，在軟件驅動架構上具有絕對優勢，NI VST可以在測試的開發、觸發和同步過程中更大限度提高測量速度，同時也保證很好的軟件一致性。用戶可使用NI的專利T-Clock (TClk)技術，通過NI-TClk API輕松實現多臺儀器的同步，打造統一的自動化測試和自動化測量解決方案。

通過NI-TCIK API集成多種儀器軟件界面[4]

三、黑燈測試——先進的自動化手段

黑燈測試是一種先進的自動化測試手段，通過定制的測試工裝與夾具配合智能控制，實現了無人化生產和高效射頻性能指標測試。黑燈測試帶來的無人化和高度自動化的狀態，使得測試過程更加智能高效。 在T/R組件測試中使用黑燈測試方法可以提高效率、降低總體成本、減少人為裝插故障，真正實現降本增效。

黑盒測試自動化測試臺架示意圖

黑燈測試可以實現測試過程全自動，且一套設備可同時兼顧多個(4個及以上)測試機柜對多個產品(4個及以上)進行測試，極大地提高效率。操作人員只需完成將待測產品放入指定周轉料盒的放料工作和取走測試完成的產品的取料工作。

黑燈測試功能與特點總結：

1、實現測試產品的自動取放：組件自動上下料、自動插拔、裝配工藝檢測與指標測試；

2、具備無人化測試能力，7*24小時全天候工作；

3、同時兼容多種型號組件，通過更換工裝，實現快速換型；

4、生產過程全流程實時監控，設備狀態圖形化顯示（孿生系統）；

5、設備互聯與遠程調控，具備上電順序自檢，自動故障診斷與恢復；

6、測試數據自動處理，測試結果保存于本地庫并可上傳；

7、具備一鍵自動化測試功能，可以實現儀器儀表的自動控制、測試軟件可以自動生成測試結果報表等；

8、過程記錄與質量追溯功能，為了保障產品和設備安全，配置視覺檢測模塊，用于對產品接插件的狀態進行拍照檢測和留存。及時發現產品和設備的異常，避免損失。同時可保存照片便于追溯，輔助提升產品質量；

四、NI VST助力T/R組件黑燈測試系統

傳統測試方法向黑燈測試方法轉變示意圖

NI VST系列產品在構建T/R組件黑燈測試系統方面發揮了重要作用。通過靈活的配置和編程接口，VST系列產品可實現一站式全自動化的測試，減少了人工干預，降低了因為人工裝插導致的不良率，同時也大幅提高了測試效率，滿足高通道的生產需求。其高精度信號發生和內嵌的實時分析功能，使得測試結果更加準確可靠。此外，NI VST可靈活配置以滿足高效自動測試條件，支持復雜的自動化測試環境，為T/R組件測試提供了更真實的應用場景。

NI模塊化測試系統平臺示意圖

五、T/R組件自動化測試系統構建的實例

華穗科技聯合終端客戶以及先進制造商，基于實際T/R組件完成了自動化測試系統的研制，接下來帶大家來了解華穗科技如何使用NI VST系列產品，如何助力T/R組件黑燈測試系統并取得了哪些優異成績。

T/R組件自動化工裝示意圖

T/R組件自動測試系統運行實物圖

華穗科技作為優秀的測試系統一站式解決方案供應商，在應用NI VST系列產品構建的T/R組件黑燈測試系統中，實現了無人化生產，大幅提高了測試效率，并將誤差率盡可能降低。這種高度自動化的測試系統使得終端客戶將在競爭激烈的市場和蓬勃發展的需求市場中脫穎而出，產品質量和性能也得到了進一步提升。華穗科技已完成T/R組件自動化測試系統的研制，部分測試項如下：

S參數

噪聲系數

相位噪聲

雜散

隔離度

功率

多通道一致性

交調

......

結語：在這篇文章中，我們深入了解了T/R組件黑燈測試系統的構建和應用。NI VST系列產品作為射頻測試和測量的利器，為T/R組件黑燈測試系統的高效自動化射頻測試提供了可靠的支持。希望通過這篇介紹，您能對華穗科技如何使用NI VST系列產品助力T/R組件黑燈測試系統有了更清晰的了解。如果您對這個系統感興趣，歡迎了解更多關于華穗科技的T/R組件測試系統的信息和技術細節，我們會持續更新。

責任編輯：彭菁