摘 要 本文介绍了滤波器插入损耗测试的原理和方法，以及通过LabVIEW平台的图形化编程实现自动化测试，实现包括器件信息显示、数据采集、显示、分析、存储等功能。该系统的实现，极大地提高了滤波器插入损耗测试的效率，且对测试的准确度和稳定度都有了较大的改善。减少了因人员操作或读数产生的误差而对测试结果引起误判事件的发生，且该系统能根据测试对象的不同需求随时改变测量参数。

【关键词】滤波器 LabVIEW 自动测试

1 引言

LabView软件是一种图像化的编程语言和开发环境，使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。它广泛地被工业届、学术届和研究实验室所接受，被公认为式标准的数据采集和仪器控制软件。本测试系统软件根据测试需要主要由自检、硬件资源配置、项目测试控制、结果报告、结果分析处理、系统资源等功能模块组成本文结合实际测试经验和滤波器测试的特点运用LabVIEW软件开发了一套自动测试系统。试验结果表明，该测试系统具有界面友好、功能完备、可靠性高、可维护性强等优点。

2 测试原理

2.1 插入损耗的定义

滤波器的插入损耗是噪声源直接传送到负载的噪声电压与插入滤波器后负载上的噪声电压之比。

插入损耗是在空载、50Ω系统条件下测试的，结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线（单位为分贝）。插入损耗计算可由下式计算得出：

IL=20lg （dB）

式中：V1表示没有滤波器时负载上的噪声电压；V2表示插入滤波器后负载的噪声电压。滤波器的插入损耗也可定义为噪声源直接传送到负载的噪声功率与插入滤波器后负载上的功率之差，也可由下式计算得出：

IL=P1?P2（dB）。

式中：P1表示没有滤波器时负载上的噪声功率；P2表示插入滤波器后负载的噪声功率。

2.2 测试原理

依据GB7343《10kHz～30MHz 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法》，按CISPR17在50/50Ω条件下，测试设备为频谱分析仪和信号发生器，则滤波器共模和差模插入损耗的测试原理如图1所示：

3 系统软件实现

3.1 编程软件

编程软件采用美国NI公司的LabVIEW编程平台，LabVIEW是一个基于G语言（Graphics Language， 图形化编程语言） 的具有革命性的图形化开发环境， 它内置信号采集、测量分析与数据显示功能， 摒弃了传统开发工具的复杂性， 在提供强大功能的同时还保证了系统灵活性。同时对于大多数仪器有自带驱动，并可利用VISA编辑仪器标准命令SCPI，使LabVIEW几乎可与任何程控仪器进行通讯。

3.2 系统设备

根据滤波器的插入损耗测试的原理，在测试软件编程上首先考虑的是用电脑把测试设备连接起来，能够通过电脑对设备进行控制，并且能够从测试设备中读回测试数据，并进行计算处理，最终把测试数据存储起来。一般设备都具有多种通讯接口，如RS232、GPIB接口等，本系统中信号发生器采用的安捷伦函数发生器33250A，频谱分析仪采用的R&S公司的FSP30，这两台设备都具有GPIB接口，因为该接口具有传输数据稳定，连接方便并且支持多台设备同时工作等特点。数据存储采用的是EXCEL的形式，具有比较好的通用性，便于后期数据处理和报告的生成。测试软件的框图如图2所示。

3.3 程序执行流程框图

如图3所示。

3.4 软件前面板的设计

在LabVIEW中，前面板就是人机对话界面即测试时人们可以看到的界面，因此前面板的设计一定要利于测试人员的操作。

本系统在前面板设计中，采用的控件有：存储路径、开始和停止按钮、测试频率的的输入、测试值的判限框、测试数据的显示表格以及测试值的实时显示框等。同时设置了F12为测试的快捷键，测试人员可以用鼠标点击测试按钮或者按下键盘的F12即可开始一次测试。图4为本系统的前面。

3.5 软件各功能的实现

3.5.1 测试设备的控制

本系统统一采用的GPIB接口进行计算机与设备之间的通信。首先安装好函数发生器33250A和频谱分析仪FSP30生产厂家提供的仪器驱动程序，如果没有驱动程序的可以根据设备的编程手册中相关指令代码通过LabVIEW的visa写和读等操作也可以实现相关功能。配置好打开设备的GPIB通信功能，并配置好设备的GPIB地址。在软件中设置好对应的设备地址，以确保通信正常。

3.5.2 测试流程设计

采用while循环配合事件结构组成测试开始和停止触发器。以控制测试程序的开始和停止。整个测试过程采用的是顺序结构，依次把设置的测试频率送入测试流程，等所有频率测试完成后把从频谱分析仪中读出的数据采用数组的方式显示在前面表格中，同时存储在对应路径的excel表格中。这其中还增加了一个测试指示灯，当测试开始时指示灯亮，测试完成后灯灭，这样测试人员可以很直观的监视测试的状态。

当测试开始时，首先顺序结构从前面板设置的第一个频率值读入，然后把该值传给33250A的频率输入接口，同时指示灯亮表示测试开始。这是有几个常量（输入波形、幅度单位、幅度、输出使能等）会自动的传入33250A此时可以观察到33250A的屏幕已经显示了我们设置的第一个频率点的值并且信号输出。接下来，程序进入顺序结构的后面帧，在这里对频谱分析仪的相关参数（中心频率、参考电平等）进行设置，由于前面信号源的信号已经输出，在这时可以在频谱分析仪上显示了当前信号的频率和幅度，在程序中需要打开频谱分析仪的光标并读出当前信号的频率和幅度，然后把读出的值显示在前面板上，并且存入数组的第一位。这时顺序结构返回读取第二个频率值，继续前面的测试，以此类推，待所有频率测试完成后，数组中的数据输出到前面的显示表格中同时输出到存储的excel表格中，这时顺序结构执行完成，输出一个指令给测试指示灯使其灭掉，表示一次完整的测试完成。图5是部分程序流程框图

3.6 设计的关键点

（1） 由于滤波器插入损耗的测试是由信号发生器输出信号到频谱分析仪进行显示读数，因此需要两台设备配合一定顺序完成所有频率的测试。先由信号发生器输出一个频率的信号，然后从频谱分析仪上读出该信号经过滤波器后的幅度值，改变信号发生器输出信号的频率，对应的也需要改变频谱分析仪的设置。在程序设计时必须考虑数据传输和设备响应的时间差，因此在软件设计中一定要考虑到时序问题，否则很有可能信号发生器一个频率信号已经输出后，频谱分析仪还未配置完成，以致系统读回的值为错误的，导致测试失败。因此在程序流程中适当增加一些延时来保证计算机控制和实际操作一致。

（2）在测试结果保存功能中需要把每一测试频率点的值与器件编号等信息结合起来，在测试报告中就能很直观的表示出来，因此在软件设计时在适当的位置增加相应的数组元素并保存在表格中。

4 结束语

本系统经过不断地调试，目前已经运行了近一年的时间，测试了不同种类的近万只的滤波器，系统运行稳定可靠。实际应用证明该系统具有测试效率高，测试数据准确等特点。并且可以基于该系统推广应用至其他器件的测试中，具有较好的实用价值。

参考文献

[1]杨乐平，李海淘等.LabVIEW基础教程高级程序设计[M].北京：清华大学出版社，2003.

作者简介

袁文（1982-），男，大学本科学历，学士学位。现为贵州航天计量测试技术研究所工程师。目前主要从事微波器件及特殊器件测试技术研究。

作者单位

贵州航天计量测试技术研究所 贵州省贵阳市 550009endprint

摘 要 本文介绍了滤波器插入损耗测试的原理和方法，以及通过LabVIEW平台的图形化编程实现自动化测试，实现包括器件信息显示、数据采集、显示、分析、存储等功能。该系统的实现，极大地提高了滤波器插入损耗测试的效率，且对测试的准确度和稳定度都有了较大的改善。减少了因人员操作或读数产生的误差而对测试结果引起误判事件的发生，且该系统能根据测试对象的不同需求随时改变测量参数。

【关键词】滤波器 LabVIEW 自动测试

1 引言

LabView软件是一种图像化的编程语言和开发环境，使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。它广泛地被工业届、学术届和研究实验室所接受，被公认为式标准的数据采集和仪器控制软件。本测试系统软件根据测试需要主要由自检、硬件资源配置、项目测试控制、结果报告、结果分析处理、系统资源等功能模块组成本文结合实际测试经验和滤波器测试的特点运用LabVIEW软件开发了一套自动测试系统。试验结果表明，该测试系统具有界面友好、功能完备、可靠性高、可维护性强等优点。

2 测试原理

2.1 插入损耗的定义

滤波器的插入损耗是噪声源直接传送到负载的噪声电压与插入滤波器后负载上的噪声电压之比。

插入损耗是在空载、50Ω系统条件下测试的，结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线（单位为分贝）。插入损耗计算可由下式计算得出：

IL=20lg （dB）

式中：V1表示没有滤波器时负载上的噪声电压；V2表示插入滤波器后负载的噪声电压。滤波器的插入损耗也可定义为噪声源直接传送到负载的噪声功率与插入滤波器后负载上的功率之差，也可由下式计算得出：

IL=P1?P2（dB）。

式中：P1表示没有滤波器时负载上的噪声功率；P2表示插入滤波器后负载的噪声功率。

2.2 测试原理

依据GB7343《10kHz～30MHz 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法》，按CISPR17在50/50Ω条件下，测试设备为频谱分析仪和信号发生器，则滤波器共模和差模插入损耗的测试原理如图1所示：

3 系统软件实现

3.1 编程软件

编程软件采用美国NI公司的LabVIEW编程平台，LabVIEW是一个基于G语言（Graphics Language， 图形化编程语言） 的具有革命性的图形化开发环境， 它内置信号采集、测量分析与数据显示功能， 摒弃了传统开发工具的复杂性， 在提供强大功能的同时还保证了系统灵活性。同时对于大多数仪器有自带驱动，并可利用VISA编辑仪器标准命令SCPI，使LabVIEW几乎可与任何程控仪器进行通讯。

3.2 系统设备

根据滤波器的插入损耗测试的原理，在测试软件编程上首先考虑的是用电脑把测试设备连接起来，能够通过电脑对设备进行控制，并且能够从测试设备中读回测试数据，并进行计算处理，最终把测试数据存储起来。一般设备都具有多种通讯接口，如RS232、GPIB接口等，本系统中信号发生器采用的安捷伦函数发生器33250A，频谱分析仪采用的R&S公司的FSP30，这两台设备都具有GPIB接口，因为该接口具有传输数据稳定，连接方便并且支持多台设备同时工作等特点。数据存储采用的是EXCEL的形式，具有比较好的通用性，便于后期数据处理和报告的生成。测试软件的框图如图2所示。

3.3 程序执行流程框图

如图3所示。

3.4 软件前面板的设计

在LabVIEW中，前面板就是人机对话界面即测试时人们可以看到的界面，因此前面板的设计一定要利于测试人员的操作。

本系统在前面板设计中，采用的控件有：存储路径、开始和停止按钮、测试频率的的输入、测试值的判限框、测试数据的显示表格以及测试值的实时显示框等。同时设置了F12为测试的快捷键，测试人员可以用鼠标点击测试按钮或者按下键盘的F12即可开始一次测试。图4为本系统的前面。

3.5 软件各功能的实现

3.5.1 测试设备的控制

本系统统一采用的GPIB接口进行计算机与设备之间的通信。首先安装好函数发生器33250A和频谱分析仪FSP30生产厂家提供的仪器驱动程序，如果没有驱动程序的可以根据设备的编程手册中相关指令代码通过LabVIEW的visa写和读等操作也可以实现相关功能。配置好打开设备的GPIB通信功能，并配置好设备的GPIB地址。在软件中设置好对应的设备地址，以确保通信正常。

3.5.2 测试流程设计

采用while循环配合事件结构组成测试开始和停止触发器。以控制测试程序的开始和停止。整个测试过程采用的是顺序结构，依次把设置的测试频率送入测试流程，等所有频率测试完成后把从频谱分析仪中读出的数据采用数组的方式显示在前面表格中，同时存储在对应路径的excel表格中。这其中还增加了一个测试指示灯，当测试开始时指示灯亮，测试完成后灯灭，这样测试人员可以很直观的监视测试的状态。

当测试开始时，首先顺序结构从前面板设置的第一个频率值读入，然后把该值传给33250A的频率输入接口，同时指示灯亮表示测试开始。这是有几个常量（输入波形、幅度单位、幅度、输出使能等）会自动的传入33250A此时可以观察到33250A的屏幕已经显示了我们设置的第一个频率点的值并且信号输出。接下来，程序进入顺序结构的后面帧，在这里对频谱分析仪的相关参数（中心频率、参考电平等）进行设置，由于前面信号源的信号已经输出，在这时可以在频谱分析仪上显示了当前信号的频率和幅度，在程序中需要打开频谱分析仪的光标并读出当前信号的频率和幅度，然后把读出的值显示在前面板上，并且存入数组的第一位。这时顺序结构返回读取第二个频率值，继续前面的测试，以此类推，待所有频率测试完成后，数组中的数据输出到前面的显示表格中同时输出到存储的excel表格中，这时顺序结构执行完成，输出一个指令给测试指示灯使其灭掉，表示一次完整的测试完成。图5是部分程序流程框图

3.6 设计的关键点

（1） 由于滤波器插入损耗的测试是由信号发生器输出信号到频谱分析仪进行显示读数，因此需要两台设备配合一定顺序完成所有频率的测试。先由信号发生器输出一个频率的信号，然后从频谱分析仪上读出该信号经过滤波器后的幅度值，改变信号发生器输出信号的频率，对应的也需要改变频谱分析仪的设置。在程序设计时必须考虑数据传输和设备响应的时间差，因此在软件设计中一定要考虑到时序问题，否则很有可能信号发生器一个频率信号已经输出后，频谱分析仪还未配置完成，以致系统读回的值为错误的，导致测试失败。因此在程序流程中适当增加一些延时来保证计算机控制和实际操作一致。

（2）在测试结果保存功能中需要把每一测试频率点的值与器件编号等信息结合起来，在测试报告中就能很直观的表示出来，因此在软件设计时在适当的位置增加相应的数组元素并保存在表格中。

4 结束语

本系统经过不断地调试，目前已经运行了近一年的时间，测试了不同种类的近万只的滤波器，系统运行稳定可靠。实际应用证明该系统具有测试效率高，测试数据准确等特点。并且可以基于该系统推广应用至其他器件的测试中，具有较好的实用价值。

参考文献

[1]杨乐平，李海淘等.LabVIEW基础教程高级程序设计[M].北京：清华大学出版社，2003.

作者简介

袁文（1982-），男，大学本科学历，学士学位。现为贵州航天计量测试技术研究所工程师。目前主要从事微波器件及特殊器件测试技术研究。

作者单位

贵州航天计量测试技术研究所 贵州省贵阳市 550009endprint

摘 要 本文介绍了滤波器插入损耗测试的原理和方法，以及通过LabVIEW平台的图形化编程实现自动化测试，实现包括器件信息显示、数据采集、显示、分析、存储等功能。该系统的实现，极大地提高了滤波器插入损耗测试的效率，且对测试的准确度和稳定度都有了较大的改善。减少了因人员操作或读数产生的误差而对测试结果引起误判事件的发生，且该系统能根据测试对象的不同需求随时改变测量参数。

【关键词】滤波器 LabVIEW 自动测试

1 引言

LabView软件是一种图像化的编程语言和开发环境，使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。它广泛地被工业届、学术届和研究实验室所接受，被公认为式标准的数据采集和仪器控制软件。本测试系统软件根据测试需要主要由自检、硬件资源配置、项目测试控制、结果报告、结果分析处理、系统资源等功能模块组成本文结合实际测试经验和滤波器测试的特点运用LabVIEW软件开发了一套自动测试系统。试验结果表明，该测试系统具有界面友好、功能完备、可靠性高、可维护性强等优点。

2 测试原理

2.1 插入损耗的定义

滤波器的插入损耗是噪声源直接传送到负载的噪声电压与插入滤波器后负载上的噪声电压之比。

插入损耗是在空载、50Ω系统条件下测试的，结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线（单位为分贝）。插入损耗计算可由下式计算得出：

IL=20lg （dB）

式中：V1表示没有滤波器时负载上的噪声电压；V2表示插入滤波器后负载的噪声电压。滤波器的插入损耗也可定义为噪声源直接传送到负载的噪声功率与插入滤波器后负载上的功率之差，也可由下式计算得出：

IL=P1?P2（dB）。

式中：P1表示没有滤波器时负载上的噪声功率；P2表示插入滤波器后负载的噪声功率。

2.2 测试原理

依据GB7343《10kHz～30MHz 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法》，按CISPR17在50/50Ω条件下，测试设备为频谱分析仪和信号发生器，则滤波器共模和差模插入损耗的测试原理如图1所示：

3 系统软件实现

3.1 编程软件

编程软件采用美国NI公司的LabVIEW编程平台，LabVIEW是一个基于G语言（Graphics Language， 图形化编程语言） 的具有革命性的图形化开发环境， 它内置信号采集、测量分析与数据显示功能， 摒弃了传统开发工具的复杂性， 在提供强大功能的同时还保证了系统灵活性。同时对于大多数仪器有自带驱动，并可利用VISA编辑仪器标准命令SCPI，使LabVIEW几乎可与任何程控仪器进行通讯。

3.2 系统设备

根据滤波器的插入损耗测试的原理，在测试软件编程上首先考虑的是用电脑把测试设备连接起来，能够通过电脑对设备进行控制，并且能够从测试设备中读回测试数据，并进行计算处理，最终把测试数据存储起来。一般设备都具有多种通讯接口，如RS232、GPIB接口等，本系统中信号发生器采用的安捷伦函数发生器33250A，频谱分析仪采用的R&S公司的FSP30，这两台设备都具有GPIB接口，因为该接口具有传输数据稳定，连接方便并且支持多台设备同时工作等特点。数据存储采用的是EXCEL的形式，具有比较好的通用性，便于后期数据处理和报告的生成。测试软件的框图如图2所示。

3.3 程序执行流程框图

如图3所示。

3.4 软件前面板的设计

在LabVIEW中，前面板就是人机对话界面即测试时人们可以看到的界面，因此前面板的设计一定要利于测试人员的操作。

本系统在前面板设计中，采用的控件有：存储路径、开始和停止按钮、测试频率的的输入、测试值的判限框、测试数据的显示表格以及测试值的实时显示框等。同时设置了F12为测试的快捷键，测试人员可以用鼠标点击测试按钮或者按下键盘的F12即可开始一次测试。图4为本系统的前面。

3.5 软件各功能的实现

3.5.1 测试设备的控制

本系统统一采用的GPIB接口进行计算机与设备之间的通信。首先安装好函数发生器33250A和频谱分析仪FSP30生产厂家提供的仪器驱动程序，如果没有驱动程序的可以根据设备的编程手册中相关指令代码通过LabVIEW的visa写和读等操作也可以实现相关功能。配置好打开设备的GPIB通信功能，并配置好设备的GPIB地址。在软件中设置好对应的设备地址，以确保通信正常。

3.5.2 测试流程设计

采用while循环配合事件结构组成测试开始和停止触发器。以控制测试程序的开始和停止。整个测试过程采用的是顺序结构，依次把设置的测试频率送入测试流程，等所有频率测试完成后把从频谱分析仪中读出的数据采用数组的方式显示在前面表格中，同时存储在对应路径的excel表格中。这其中还增加了一个测试指示灯，当测试开始时指示灯亮，测试完成后灯灭，这样测试人员可以很直观的监视测试的状态。

当测试开始时，首先顺序结构从前面板设置的第一个频率值读入，然后把该值传给33250A的频率输入接口，同时指示灯亮表示测试开始。这是有几个常量（输入波形、幅度单位、幅度、输出使能等）会自动的传入33250A此时可以观察到33250A的屏幕已经显示了我们设置的第一个频率点的值并且信号输出。接下来，程序进入顺序结构的后面帧，在这里对频谱分析仪的相关参数（中心频率、参考电平等）进行设置，由于前面信号源的信号已经输出，在这时可以在频谱分析仪上显示了当前信号的频率和幅度，在程序中需要打开频谱分析仪的光标并读出当前信号的频率和幅度，然后把读出的值显示在前面板上，并且存入数组的第一位。这时顺序结构返回读取第二个频率值，继续前面的测试，以此类推，待所有频率测试完成后，数组中的数据输出到前面的显示表格中同时输出到存储的excel表格中，这时顺序结构执行完成，输出一个指令给测试指示灯使其灭掉，表示一次完整的测试完成。图5是部分程序流程框图

3.6 设计的关键点

（1） 由于滤波器插入损耗的测试是由信号发生器输出信号到频谱分析仪进行显示读数，因此需要两台设备配合一定顺序完成所有频率的测试。先由信号发生器输出一个频率的信号，然后从频谱分析仪上读出该信号经过滤波器后的幅度值，改变信号发生器输出信号的频率，对应的也需要改变频谱分析仪的设置。在程序设计时必须考虑数据传输和设备响应的时间差，因此在软件设计中一定要考虑到时序问题，否则很有可能信号发生器一个频率信号已经输出后，频谱分析仪还未配置完成，以致系统读回的值为错误的，导致测试失败。因此在程序流程中适当增加一些延时来保证计算机控制和实际操作一致。

（2）在测试结果保存功能中需要把每一测试频率点的值与器件编号等信息结合起来，在测试报告中就能很直观的表示出来，因此在软件设计时在适当的位置增加相应的数组元素并保存在表格中。

4 结束语

本系统经过不断地调试，目前已经运行了近一年的时间，测试了不同种类的近万只的滤波器，系统运行稳定可靠。实际应用证明该系统具有测试效率高，测试数据准确等特点。并且可以基于该系统推广应用至其他器件的测试中，具有较好的实用价值。

参考文献

[1]杨乐平，李海淘等.LabVIEW基础教程高级程序设计[M].北京：清华大学出版社，2003.

作者简介

袁文（1982-），男，大学本科学历，学士学位。现为贵州航天计量测试技术研究所工程师。目前主要从事微波器件及特殊器件测试技术研究。

作者单位

贵州航天计量测试技术研究所 贵州省贵阳市 550009endprint