我国微波测量仪器的现状与分析
摘 要 本篇文章根据我国微波测量仪器的现状,从技术方面进行了分析,阐述了目前我国从微波测量仪器目前的状况以及发展前景。能够给有关工作人员提供有价值的参考。
【关键词】网络仪器 虚拟仪器 时频分析
微波测试技术在解决电磁场和微波技术方面有些很重要的作用。它是微波技术学科的重要组成部分,同时在电磁场方面也占有很重要的地位。而随着现代计算机的普及,微波测试技术也正在面临着信息化,系统化的改变。不管是从技术方面,还是从理论方面都需要进行进一步的改变,变得更加适应社会潮流的发展。对微波测试技术进行整体全面的分析,有助于有关工作人员更加具体,有针对性的对技术进行提升,突破现有的技术水平,使技术整体向着更数字化、自动化的方向发展。
1 开发频谱, 扩大微波资源
对一个学科的发展来说,最重要的就是资源的保证,资源是整个学科发展的基础保障。就目前来说,微波资源并不是很充足,在第三次工业革命之后,就有人预言将来要发生第四次工业革命,而第四次工业革命将要开发出来的很有可能与光能有关。而微波技术与光能是有联系的。但就目前而言,微波技术需要的是开发频谱,扩大微波现有的资源,是微波技术首先从资源方面获得保证。在后备资源充足的情况下,进行微波技术的工作和发展,所以开发频谱,扩大微波资源是整个微波技术发展和改进的第一个需要解决的问题。
2 微波测量仪器的数字化、智能化、自动化
另一方面,微波测量当中很重要的一个部分就是微波测量仪器,而微波测量仪器主要是计算机操作,包括测试、处理分析等工作。并且随着现代科技的快速发展,微波测量仪器的功能更加的自动化和智能化,从一定程度上减少了人工操作带来的负面问题,更加适应微波测量的发展趋势。在仪器自动化智能化的同时,微波测量的系统也更加智能化、自动化,数字电路可以将微波测量仪器在工作过程当中所涉及到的信息都数字化,数字化的信息显示时更加方便,也更容易保存。同时,智能化的系统可以根据这些数字化的信息进行智能的监控和调整。微波测量仪器智能化、自动化、数字化可以让微波测量的管理更加系统化和正规化。因为微波测量仪器的数字化和智能化、自动化会减少人力的参与,从而降低人员对微波测量带来的影响,同时减少人员参与能够节省人力资源,省去了一部分人力所需要的费用。
3 微波测量仪器的宽频带、多信息、标准化、模块化
现代无线电系统, 包括微波系统都有较宽的频带, 随着器件的发展, 这种趋势会更加突出。正如前面所说, 随着微波资源的开发, 频谱的扩展, 微波测量的频带将会进一步拓寬, 将来测试仪器的频带覆盖范围将是从直流到光。
4 联网与共享应用软件网络仪器
随着数据库联网能力的扩展, 微波测试仪器要跟上发展, 只有采用扩大进入网络和数据库的能力, 当前的 PC 标准, 包括数据总线和通讯接口都比以前的产品具有更快的数据率和更易联网能力。网络就是仪器的新概念的提出, 必然会改变传统测试和仪器的设计方法, 其中亦包括仪器的应用软件, 从而在有些测试过程中, 由于现场测试条件或测试仪器笨重不宜携带的限制, 现场测试往往不方便或有危险时, 通过网络进行远程测试是一种有效而可靠的办法。也许过不久, 微波测量用户将通过 INTERNET 网络连接到专营测量的企业或专用测试室, 完成对分布不同地方及远程的各种被测微波设备的测量、测试、监控与诊断, 从而得到满意的结果。目前, 许多仪器生产商都在开发仪器连网和数据采集的硬件接口,计算机技术和嵌入式实时控制系统的结合, 将会比我们今天所看到的计算机技术为测量和控制系统所带来的变革还要深远, 通过把复杂的TCP/ IP 协议封装所提供的各种测量技术, 使基于计算机的网络测量平台将会不断的发展, 应用也将更加广泛, 而且, 网络测量所带来的巨大效益, 亦会促进网络测量在测量自动化领域得到广泛的应用。
5 微波测量发展的软件化虚拟仪器
由于微波技术当中的微波测量仪器主要是由计算机操作的,而近些年来,计算机的发展非常迅速,并且质量方面也发生了很大的改进,尤其是在软件的发展方面,用户在使用软件的过程当中,很多功能比使用硬件更加灵活,更容易让人接受,而且软件已经成为了现代信息技术的发展趋势,因此,微波测量技术的发展也要向软件化虚拟模式进行改进和发展。而且在系统智能化的过程当中,关键是数据的采集,而对数据采集有重要影响的就是虚拟仪器软件框架。虚拟仪器将计算机和软件当中的程序相结合,使用时更加方便和简单。这在一定程度上会增加微波技术的使用人数,使微波技术得到进一步的普及和发展。同时微波测量发展的软件化虚拟仪器从数据分析等方面可以一定程度的降低仪器的价格,增加仪器的使用量。
6 时域测量与时频分析
时域测量和视频分析在微波技术当中的发展,说到底还是为了适应时代发现的趋势,在微波测量领域当中,大部分的操作和运行都是依靠计算机来进行的,而近几年来,计算机在各方面都发生了巨大的改变,这使得许多与计算机相联系的技术都需要进行改进。比如在测量方面,由于各项技术的兴起和应用,使得很多网络测试仪在测试方面都增加了时域和频域相互转换的功能,微波测量也需要增加这项功能来适应时代的发展。在转换的过程当中,需要进行转换的是信息,而信息的表现形式就是信号。所以信号与微波测量是紧密联系在一起的,而信号处理方面的发展,成果更是要比计算机方面的发展成果更多,并且被广泛的各个测量领域。而在微波测量过程当中使用到的信号主要是确定信号和随机信号。两种信号各有各的特点。在实际应用当中根据实际情况选用合适的信号来进行测量。
7 结束语
就目前的微波测量情况来看,微波测量有很大的发展空间,在技术水平方面以及仪器设备方面都有很好的保障,而面临的问题主要是能源问题以及现代科技方面的问题。包括计算机的发展以及在测量信号的发展以及成果的应用,和在数据分析方面计算机的硬软件问题。但总体来说,微波测量的发展前景非常的广阔,我们应该根据现有的实际情况,结合现代化技术有目的性,针对性的对微波测量进行改进。突破现有的水平使微波测量达到一个新的高度。同时还要保留传统方法当中的可取之处,是微波测量技术在我国得到更好的发展。
参考文献
[1]梅杓春.现代网络测量[J].国外电子测量技术,2001(03).
[2]黄季军,姚德淼.微波测量的发展动态和趋势[J].微波学报,1996(01).
作者单位
电子测试技术国防科技重点实验室 山东省青岛市 266500