通用行波管老炼检测系统上位机设计开题报告
2021-12-11 16:31:51
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
本课题的目的在于设计出方便使用的通用行波管老炼检测系统的上位机设计。行波管是一种基于电子束与行波场的相互作用构成的用于放大微波信号的真空电子管,具有大功率、高效率、高增益、宽频带和长寿命等特点。而根据电真空器件的技术特点, 大功率行波管应定期通电老炼, 以保持行波管器件的真空度和性能, 避免行波管真空度和阴极活性的下降(即阴极发射能力的下降), 而导致行波管的失效或损坏。大功率行波管器件价格非常昂贵, 行波管价值达数十万美元, 行波管老炼可提高使用寿命30 %~ 50 %, 由此可节省大量经费。此外,经过老炼, 可有效提高行波管性能参数, 保持装备性能指标, 提高部队装备的战斗力, 保证装备有效使用能力。所以,通用行波管老炼检测系统的设计能很好的帮助使用者管理装备,节省经费。
而该老炼台的上位机设计则是基于labview的系统,设计目的在于将复杂多样的数据通过有形的图表展现出来,使使用者更好地发现数据问题,以及记录数据变化曲线。良好的上位机界面可以使系统的运行简单化,上位机发出指令,下位机接收,开始进行老炼。下位机传送数据,上位机接收数据,开始分析数据。在上位机上可以体现系统的功能性,如系统的工作模式选择,行波管数据显示及输入,系统定时功能等,可以让老练系统使用更加方便,界面更加美观大方。除此功能之外,上位机还有登陆界面功能,在登陆时,先进行注册,然后再登陆,登陆后直接跳到主程序界面,程序开始工作。国内外研究现状
一、行波管的发展历史
1940年,lindenblad最早涉及了电子注与高频波同步互作用可以产生信号放大的基本概念,并首先将螺旋线用作慢波电剧。1943年,kompfner成功研制了第一支行波管。1947年人们利用皮尔斯(j.r.pirce)的小信号理论制成功了工作频带宽、增益高、噪声系数低的低噪声行波管。1946到1947年,行波管研究迅速发展,各国学者纷纷开始对行波管工作特性进行研究,探索。紧接着人们通过周期永磁聚焦系统的成功研究,使行波管的体积和重量都大为减小,大大推动了行波管的应用。此时,行波管的制造工艺日趋成熟,可靠性也迅速提高。然而后来随着半导体技术的发展,特别是集成电路技术,作为信号处理电路中的应用的小功率行波管已被固体器件完全替代。面对固态器件的迅猛发展,不少人认为行波管即将被固态器件完全替代,而且一些国家也停止了对行波管的研究工作。但是几年之后,人们发现在高频大功率的场合下,如电子战系统,卫星通信转发器或者卫星广播发射机,行波管可以提高独到的好处,而固态器件的工作电压低、体积小反而成了缺点。随后行波管进入了一个较为平稳的深化研究和发展应用阶段。现正在全世界的民用、军事电子和空间技术等各个领域得到广泛的运用。
2. 研究的基本内容
本课题将通用行波管老练系统与虚拟仪器技术相结合,从软件方面设计检测系统的上位机界面系统。
具体研究内容如下:
(1)登陆界面的设计
3. 实施方案、进度安排及预期效果
一,本文方案
本系统的总体方案就是检验行波管的电气性能和管体温度,从而延长其使用寿命,并且通过测量结果,对行波管的可靠性展开测评。本系统会对以下的行波管电气性能进行检测:1.收集极电压;2.螺旋电压;3.控制极电压;4.阳极电压;5.灯丝电压;6.收集极电流;7.螺旋线电流等其他特性。本设计是该系统上位机设计,会通过不同串口来开始数据的互相传送。用虚拟串口来模拟所需的发送端,给电脑终端的接收串口发送数据;电脑终端接收串口对数据开始采集与分析,将测量结果通过图形表格的格式展现在电脑上。上位机系统总体可以分为如下几个方面:
二、进度
表1毕设进度
| 时间 | 预定任务 | 完成情况 |
1 | 2015.12~2016.1 | 登陆界面的设计 | 完成 |
2 | 2016.1~2016.2 | 上位机通信协议设计 | 完成 |
3 | 2016.2~2016.3 | 多种系统模块功能设计 | 完成 |
4 | 2016.3~2016.4 | 系统软件开发:上位机软件开发 | 完成 |
5 | 2016.4~2016.5 | 标定系统设计制作:通用行波管老炼检测系统上位机设计 | 按计划进行中 |
6 | 2016.5~2016.6 | 撰写毕设论文 | 按计划进行中 |
1.设计出系统的各个模块功能。
2.设计出上下位机通信总线。
3.设计出上下位机通信协议。
4.基于LabVIEW平台,开发出通用行波管老炼检测系统。
4. 参考文献
[1] 朱强华, 金国庆, 阮晓芬行波管老炼仪设计[j]. 真空电子技术,2006,06:24-26.
[2] 李尚生, 李文海.某型导弹雷达通用磁控管自动老炼仪的设计[ j] .宇航计测技术, 2004, 24(3):16-19.
[3] 张 薇. 多路行波管老炼自动测试系统[j]. 船舰电子对抗,2007,30(3):118-120.