淺析電子測試技術的發展及影響

戴軍　于建偉　遲萌娟

【摘要】近年來，信息產業迅猛發展，電子技術在各行各業各個領域都有了飛速發展。進入新世紀以后，電子測試技術將有重大發展。本文首先是面向通信尤其是網絡通信和移動通信的測試，其次計算機和數字技術的引用將加速和有重大突破；最后，微波儀器中硬件的作用和優勢仍不可替代。

【關鍵詞】電子測試：技術分析：發展現狀；

【中圖分類號】TP311.52 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0416-01

前言：

電子測試是指以電子技術為基礎手段的一種測試技術。電子測試除了運用電子科學的方法、設備與原理對各種電信號、電路元器件及電量的參數和特性進行測試外，還可通過各種傳感裝置與敏感器件對非電量進行測試，是用其他測試方法無法替代的。隨著電子測試技術的飛速發展，測試技術正向智能化、數字化和自動化的方發展。大量引用計算機技術促使電子測試技術的快速發展，甚至和計算機實現了一體化，比如虛擬儀器、自動測試標準接口系統等的發展和出現。但從另一方面看，電子儀器中的硬件主要指的是微波硬件，它的優勢和作用在今后相當長的一段時間內是無法替代的，而且越來越被國外部分大公司壟斷。

近年來，計算機技術和微電子技術得到了的迅猛發展。電子計算機特別是電子測量儀器和微型計算機相結合，構成了一代嶄新的測試系統，即人們通常所說“自動測試系統”，它們能對若干飛電參數進行自動量程選擇、自動測量、數據記錄及數據傳輸、處理、自檢自校、故障診斷、誤差修正及在線測試等，大大推動了整個電子技術與其他科學技術。

一、電子測試技術的現狀

現今，電子技術發展的速度讓人目不暇接。從SoC到SIP，從DSL到WiMAX，新概念幾乎每天都出現在人民面前，3G的事情還沒解決完，人們就已經討論B3G的問題，關于4G的各種技術目前已成為新的研究熱點。

目前，中國工程師世界各國的工程師面臨著同樣的挑戰。一方面是待測產品的功能愈來愈多，測試要求愈來愈高；另一方面，留給測試的時間卻愈來愈少，產品需以最快的速度上市，從而構成了從未有過的測試效率帶來的壓力。工程師既需要一個具有很好的兼容性、擴展性和靈活性強，而又很穩定可靠的自動測試測量平臺，這個平臺既能滿足現有需求，也能很方便地做到系統升級，此外，還要求這種自動測試平臺具有較低的建構成本和較長的使用壽命。

然而，來自賽寶計量檢測中心的技術專家則認為，雖然上述的自動測試平臺具有不少優點，但也存在著不少的問題，包括可維性、可操作性及可靠性差和成本過高等問題。

泰克公司的中國區市場總經理張權的觀點是：工程師們面臨的真正挑戰是采用多種技術與混合信號的嵌入式設計。在此類設計中，伴隨著低成本的微處理器與微控制器的速度加快，設計變得愈來愈復雜。這些挑戰存在于各個行業，遍布混合信號的數字視頻轉換、各種瞬變RF信號的無線技術，還有持續增長的數據傳輸率方面的需求。

二、電子測試技術的發展趨勢

上世紀八、九十年代自動測試技術方面的最大事件是VXI總線的推出與發展。VXI總線是由HP、Colo-radoDataSys、Racal Dane、Tektronix和wavetek等五家公司于1987年聯合推出的測控儀器總線標準。它是以VME計算機總線（IEEEl014-1987標準）為基的模塊儀器結構，它綜合了Pc機總線速度高和GPIB總線精度高的特點，并利用PC機的通用軟件，大大提高了總線功能。它首先出現在美國，應用在美國空軍電子測量儀器。

VXI總線把VME總線與GPIB結合起來組成一個新的標準，這種模塊式儀器平臺能滿足未來儀器應用的需要，讓電子測量儀器與系統進入一個新的發展時代。VXI總線是一個新的行業標準接口母線，是一種適應多廠家儀器產品（模塊、插卡式）、完全開放的行業標準。此標準的推出，既適應了技術發展的要求，也是多廠家的儀器具有互聯性，最重要的還是軍方的需要。軍方需要什么？VXI能大大減小設備的重量和體積，適合了軍用電子測量儀器戰爭現場所強調的便攜性；二是VXI比GPIB的測試速度能提高40倍；三是大大提高了測試系統的靈活性、適應性；四是價格適中；五是能充分發揮計算機的作用。

我國經過幾年的探索，新的總線標準已取得了很大進展，在很多方面實現了應用。如成都電子科技大學測試技術和儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測試軟件平臺，是我國VXI測試技術取得的重大突破，其主要的技術指標是：1.硬件環境：內嵌VXI控制器、MXI控制器與GPIB-VXI轉換器；有NI PCI-GPIB、AT-GPIB/TNT HP82350/82341和與ESl400等GPIB接口，還有打印機與UPS等其它必要外設。2.軟件環境：Windows 98操作系統；支持標準模塊驅動器（VISA32）。3.軟件特性：可編輯的圖形化編程環境；可自定義的虛擬面板；豐富的數據處理函數；開放的外部程序接口；同時管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊；方便使用的幫助系統。該研究成果已應用于“火控雷達綜合測試系統”、“XXX型號遠程雷達綜合測試系統”與各種裝備的VXI總線自動測試系統中。

三、電子測試技術的應用影響

近年來，通信、軍事電子及其它尖端技術的發展，微波儀器的需求大大增加，如微波信號源、微波頻譜議，特別是矢量網絡分析儀的發展。微波測試儀器引入了大量計算機技術來改善功能、提高精度，但微波硬件作為儀器核心部分是無法替代的。

微波技術的發展是基于微波元器件的發展，微波元器件的發展則涉及到國家精密加3232藝和基礎工業等。近年，國外的部分大公司，一是發展微波混合集成電路、單片微波集成電路（MMlC），并開發了微波芯片專門用于測試儀器。在這個基礎上開發出了大量微波功能模塊，比如PIN開關、放大器等。另方面又推出了很多高精尖的微波無源器件，比如超寬帶大功率定向耦合器，毫米波段的v接頭，微波阻抗匹配探針，大功率晶體管測試夾具，超寬帶功分器等。微波元器件的發展推動了微波部件與整機、微波儀器產業的發展。

總結：總而言之，上世紀的電子測量儀器隨著芯片技術與DSP技術的發展會達到新的高性能，隨著計算機技術和儀器的融合，儀器越來越具有操作性和易升級性，測試能力，分析能力和數據處理都得到了大大提高，軟件無線電正愈來愈多地被應用到各個領域。自動測試系統經歷了從GPIB到VXI系統，從VXI到VXI和GPIB混合系統的發展經過，愈來愈多的軍工用戶希望擁有一種長壽命、高性能的系統標準體系，能來承擔日漸復雜的測試與維護成本的壓力，面對挑戰，LXI儀器將會在繼承現有測試技術的前提下，為下一代測試技術，尤其是ATS測試系統的革新帶來希望。