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Python与矢量网络分析仪3671E：通道插损自动化校准（Vscode）

news 来源：原创 2025/7/27 15:55:00

一、背景介绍

        DUT集成了多个可调衰减的射频通道，可调衰减由高精度DAC和VVA构成，使用中电思仪的3671E矢量网络分析仪测试DUT的S参数，并自动化调整VVA的控制电压，以自动化获取指定衰减值对应的控制电平。

二、前期准备

        Python环境：3.11.5（版本过高需要安装ipykernel）

        Vscode版本：version 1.98

        R&S visa：Version 5.12.3（最新版本7.2.5）

        确保本地上位机与矢网以太网通信正常：
如何使用VISA通过以太网（Ethernet）和罗德施瓦茨设备通信_rohde&schwarz频谱仪如何联网-CSDN博客

三、代码实现


3.1 连接仪表
 

import pyvisa 
import time
import numpy as np
# 导入 create_serial_command 函数
from serial_command_XYcal import create_serial_command# 初始化VISA资源管理器
rm = pyvisa.ResourceManager()# 连接到仪器
instrument = rm.open_resource('TCPIP0::10.0.0.102::inst0::INSTR')  # 通过LAN连接的例子ID=instrument.query('*IDN?')  # 查询仪器信息
print("ID: ", ID)instrument.write("*CLS")  # 复位状态寄存器
instrument.write("*RST")  # 复位仪器
instrument.write("CALC:PAR:DEL:ALL")    # 删除所有测量
time.sleep(1)

此处矢网的IP地址为：10.0.0.102，根据需要进行修改。运行代码，通信正常情况下，输出：ID: Ceyear Technologies,3671E,QZNK000625,2.2.0

3.2 仪表设置

        设置内容：起始频率、功率、扫描点数、中频带宽、平均因子、光标等

# -----------DUT参数设置-------------------
test_kind = 'XY' #表征待测试内容的类别
SET_aver_num=5  #平均次数match test_kind=='XY':case 1: #校准矢网，以测试XY通道# # 测量项目和窗口曲线显示:delay_IL=6IL_indicator=5ISO_indicator=40# delay_ISO=2instrument.write("CALC:PAR:DEF:EXT 'Trace1', 'S21'") # 设置Trace1为S21# instrument.write("CALC:PAR:DEF:EXT 'Trace2', 'S11'") # 设置Trace2为S11# instrument.write("CALC:PAR:DEF:EXT 'Trace3', 'S22'") # 设置Trace3为S22instrument.write("DISPlay:WINDow1:STATE ON")         # 显示第一窗口instrument.write("DISP:WIND1:TRACE1:FEED 'Trace1'")  # Trace1显示在第一窗口内# instrument.write("DISP:WIND1:TRACE2:FEED 'Trace2'")  # Trace2显示在第一窗口内# instrument.write("DISP:WIND1:TRACE3:FEED 'Trace3'")  # Trace3显示在第一窗口内#---------------设置起始频率，功率，扫描点数----------instrument.write("SENSe1:FREQ:STAR 3e9")      # 设置起始频率instrument.write("SENSe1:FREQ:STOP 6e9")      # 设置终止频率instrument.write("SOURce1:POWer1 0dBm")       # 设置功率instrument.write("SENSe1:SWEep:POINts 1501")  # 设置扫描点数1501instrument.write("SENSe1:BANDwidth 10000")    # 设置中频带宽instrument.write("SENSe1:AVER:STATe OFF")      # 打开轨迹平均功能instrument.write("SENSe1:AVER:Count "+str(SET_aver_num))       # 设置平均因子为5instrument.write("CALC:PAR:SEL 'Trace1'")     # 选择测量S21instrument.write("CALCulate1:MARKer:AOFF")    # 关闭所有光标 time.sleep(0.1)instrument.write("CALCulate1:MARKer1:STATe ON")    # 打开光标1     instrument.write("CALCulate1:MARKer1:X 6e9")    # 设置光标1的X坐标为6GHz # XYEcal() #XY通道电子校准print("XY通道校准完毕")case _: #校准矢网，以测试Z通道# # 测量项目和窗口曲线显示:delay_IL=1.5IL_indicator=4ISO_indicator=55# delay_ISO=1instrument.write("CALC:PAR:DEF:EXT 'Trace1', 'S21'") #设置Trace1为S11instrument.write("DISPlay:WINDow1:STATE ON")         #显示第一窗口instrument.write("DISP:WIND1:TRACE1:FEED 'Trace1'")  #Trace1显示在第一窗口内#---------------设置起始频率，功率，扫描点数----------instrument.write("SENSe1:FREQ:STAR 2e6")    # 设置起始频率instrument.write("SENSe1:FREQ:STOP 1e9")    # 设置终止频率instrument.write("SOURce1:POWer1 0dBm")    # 设置功率instrument.write("SENSe1:SWEep:POINts 500")    # 设置扫描点数500instrument.write("SENSe1:BANDwidth 10000")    # 设置中频带宽instrument.write("SENSe1:AVER:STATe OFF")      # 打开轨迹平均功能instrument.write("SENSe1:AVER:Count "+str(SET_aver_num))       # 设置平均因子为5instrument.write("CALC:PAR:SEL 'Trace1'")     # 选择测量S21instrument.write("CALCulate1:MARKer:AOFF")    # 关闭所有光标 instrument.write("CALCulate1:MARKer1:STATe ON")    # 打开光标1     instrument.write("CALCulate1:MARKer1:X 1e9")    # 设置光标1的X坐标为1GHz  
#         ZEcal() #Z通道电子校准print("Z通道校准完毕")

3.3 插损态测试

        测得的插损态S21数据作为校准的基准。

#------------------测试参数设置-----------------------
DUT_num='M_0000'  # 模块编号
chn=5   # 测试通道temp=25  #温度值
COM_port = 'COM3'  # 根据实际情况设置串口号
baudrate = 115200  # 波特率
ATT_stage=0 #衰减态
InputPower=0 #输入功率电平
# 初始调控电压
Vctrl_origin = np.array([0, 0.629, 0.684, 0.719, 0.778, 0.831, 0.871, 0.894, 0.92, 0.977, 1.044, 1.073, 1.101, 1.149, 1.192, 1.216, 1.248])if test_kind == 'XY':chn_IL=chn-4chn_ISO=chn-4
else:chn_IL=chnchn_ISO=chninstrument.write("DISP:WIND:TRAC1:Y:RLEVel 0")    # 设置Y轴参考电平0dB
create_serial_command(COM_port, baudrate, chn, Vctrl_origin[ATT_stage]) #串口下发插损态
time.sleep(2)instrument.write("CALC:PAR:SEL 'S21'")  # 选择S21参数
instrument.write("FORM:DATA ASCii")  # 设置为ASCII格式
readdata_0dB = instrument.query("CALC:DATA? FDATA")  # 获取测量数据
readdata_0dB_list = readdata_0dB.splitlines()  # 按行分割数据
data_0dB = np.array([list(map(float, row.split(','))) for row in readdata_0dB_list]) # 将每行数据转换为浮点数，并转换为numpy数组
print('data_0dB测试完成')

3.4 衰减态校准

for ATT_stage in range(1,17,1):CurretVctrl=Vctrl_origin[ATT_stage]print('当前衰减态初始调谐电压值：',CurretVctrl)while True:create_serial_command(COM_port, baudrate, chn, CurretVctrl) #串口下发衰减态time.sleep(1.5)instrument.write("CALC:PAR:SEL 'S21'")  # 选择S21参数instrument.write("FORM:DATA ASCii")  # 设置为ASCII格式data = instrument.query("CALC:DATA? FDATA")  # 获取测量数据data_list = data.splitlines()  # 按行分割数据data_array = np.array([list(map(float, row.split(','))) for row in data_list])  # 将每行数据转换为浮点数，并转换为numpy数组deviation_max=np.max(data_array-data_0dB+ATT_stage)  #取偏离值的最大值和最小值，无偏离时，理论为0deviation_min=np.min(data_array-data_0dB+ATT_stage)deviation_aver=(deviation_max+deviation_min)/2print('偏离平均值：',deviation_aver)   if np.abs(deviation_aver)<=0.05:Vctrl_origin[ATT_stage]=CurretVctrlprint('最终调谐电压为：',CurretVctrl)breakif np.abs(deviation_aver)>=0.1:k=1.1else:k=0.6CurretVctrl=CurretVctrl+0.02*deviation_aver*kprint('当前XY通道校准完成')rounded_Vctrl_origin=[round(num, 4) for num in Vctrl_origin] #取小数点后4位
print(rounded_Vctrl_origin)import os
folder_path = "D:\LBJ\project_files\\vscode_project\TwoSignalAdder_V1\\3671E_XYcal_files"   # 设置文件夹路径和文件名
file_path = os.path.join(folder_path, DUT_num)  
if os.path.exists(file_path):  # 检查文件是否已存在，若存在，则打开文件并读取行数with open(file_path, 'r') as file:lines = file.readlines()
else:lines = []if len(lines) >= 4:   # 判断文件的行数是否已达到限制print("本文件已写满，请检查是否为下一个模块的数据")
else:with open(file_path, 'a') as file:    # 打开文件进行写入file.write(f"ch{len(lines)+1},{','.join(map(str, rounded_Vctrl_origin))}\n")        # 写入数据print(f"数据已写入{file_path}")

3.5 测试校准结果是否准确

#test
for ATT_stage_test in range(0,17,1):CurretVctrl_test=rounded_Vctrl_origin[ATT_stage_test]create_serial_command(COM_port, baudrate, chn, CurretVctrl_test) #串口下发衰减态time.sleep(1.5)# 选择测量类型（此处以S21为例）instrument.write("CALC:PAR:SEL 'S21'")  # 选择S21参数# 选择数据格式（例如CSV）instrument.write("FORM:DATA ASCii")  # 设置为ASCII格式# 获取数据并保存到文件data_test = instrument.query("CALC:DATA? FDATA")  # 获取测量数据# 假设数据是以逗号分隔的多行文本data_list_test = data_test.splitlines()  # 按行分割数据# 将每行数据转换为浮点数，并转换为numpy数组data_array_test = np.array([list(map(float, row.split(','))) for row in data_list_test])deviation_max_test=np.max(data_array_test-data_0dB+ATT_stage_test)  #取偏离值的最大值和最小值，无偏离时，理论为0deviation_min_test=np.min(data_array_test-data_0dB+ATT_stage_test)deviation_aver_test=(deviation_max_test+deviation_min_test)/2print('偏离平均值：',deviation_aver_test)

3.6 关闭连接

# 关闭连接
instrument.close()

四、资源下载

Python代码下载链接：Python与矢量网络分析仪3671E：通道插损自动化校准（Vscode）资源-CSDN文库

自动化校准所需串口下发函数下载链接：

Python通道插损自动化校准，串口下发指令函数资源-CSDN文库

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编程日记 2025/7/24 15:04:43

实战项目6（09）

目录 任务场景一 【r1配置】 【r2配置】 【r3配置】 ​​​​​​​任务场景二 【r1配置】 【r2配置】 【r3配置】 ​​​​​​​任务场景三 【r1配置】 【r2配置】 【r3配置】 ​​​​​​​任务场景一 按照下图完成网络拓扑搭建和配置 任务要求&#xff1a;在…...

编程日记 2025/7/24 13:16:22

MySQL 数据库故障排查指南

MySQL 数据库故障排查指南 本指南旨在帮助您识别和解决常见的 MySQL 数据库故障。我们将从问题识别开始&#xff0c;逐步深入到具体的故障类型和排查步骤。 1. 问题识别与信息收集 在开始排查之前&#xff0c;首先需要清晰地了解问题的现象和范围。 故障现象&#xff1a; 数…...

编程日记 2025/7/26 11:57:46

MacOS Python3安装

python一般在Mac上会自带&#xff0c;但是大多都是python2。 python2和python3并不存在上下版本兼容的情况&#xff0c;所以python2和python3可以同时安装在一台设备上&#xff0c;并且python3的一些语法和python2并不互通。 所以在Mac电脑上即使有自带python&#xff0c;想要使…...

编程日记 2025/7/23 14:44:09

锁相放大技术：从噪声中提取微弱信号的利器

锁相放大技术&#xff1a;从噪声中提取微弱信号的利器 一、什么是锁相放大&#xff1f; 锁相放大&#xff08;Lock-in Amplification&#xff09;是一种用于检测微弱信号的技术&#xff0c;它能够从强噪声背景中提取出我们感兴趣的特定信号。想象一下在嘈杂的派对上听清某个人…...

编程日记 2025/7/23 17:01:38

机器学习总结

1.BN【batch normalization】 https://zhuanlan.zhihu.com/p/93643523 减少 2.L1L2正则化 l1:稀疏 l2:权重减小 3.泛化误差 训练误差计算了训练集的误差&#xff0c;而泛化误差是计算全集的误差。 4.dropout 训练过程中神经元p的概率失活 一文彻底搞懂深度学习&#x…...

编程日记 2025/7/24 16:10:38

基于神经网络的无源雷达测向系统仿真实现

基于神经网络的无源雷达测向系统仿真实现 项目概述 本项目实现了基于卷积神经网络(CNN)的无源雷达方向到达角(DOA)估计系统。通过深度学习方法&#xff0c;系统能够从接收到的雷达信号中准确估计出信号源的方向&#xff0c;适用于单目标和多目标场景。相比传统的DOA估计算法&…...

编程日记 2025/7/25 0:36:41

《用MATLAB玩转游戏开发》Flappy Bird：小鸟飞行大战MATLAB趣味实现

《用MATLAB玩转游戏开发&#xff1a;从零开始打造你的数字乐园》基础篇&#xff08;2D图形交互&#xff09;-Flappy Bird&#xff1a;小鸟飞行大战MATLAB趣味实现 文章目录 《用MATLAB玩转游戏开发&#xff1a;从零开始打造你的数字乐园》基础篇&#xff08;2D图形交互&#xf…...

编程日记 2025/7/26 8:37:31

【C/C++】跟我一起学_C++同步机制效率对比与优化策略

文章目录 C同步机制效率对比与优化策略1 效率对比2 核心同步机制详解与适用场景3 性能优化建议4 场景对比表5 总结 C同步机制效率对比与优化策略 多线程编程中&#xff0c;同步机制的选择直接影响程序性能与资源利用率。 主流同步方式: 互斥锁原子操作读写锁条件变量无锁数据…...

编程日记 2025/7/21 21:57:33

linux 三剑客命令学习

grep Grep 是一个命令行工具&#xff0c;用于在文本文件中搜索打印匹配指定模式的行。它的名称来自于 “Global Regular Expression Print”&#xff08;全局正则表达式打印&#xff09;&#xff0c;它最初是由 Unix 系统上的一种工具实现的。Grep 工具在 Linux 和其他类 Unix…...

编程日记 2025/7/24 4:03:27

【js基础笔记] - 包含es6 类的使用

文章目录 js基础js 预解析js变量提升 DOM相关知识节点选择器获取属性节点创建节点插入节点替换节点克隆节点获取节点属性获取元素尺寸获取元素偏移量标准的dom事件流阻止事件传播阻止默认行为事件委托 正则表达式js复杂类型元字符 - 基本元字符元字符 - 边界符元字符 - 限定符元…...

编程日记 2025/7/20 17:50:25

《Linux命令行大全（第2版）》PDF下载

内容简介 本书对Linux命令行进行详细的介绍&#xff0c;全书内容包括4个部分&#xff0c;第一部分由Shell的介绍开启命令行基础知识的学习之旅&#xff1b;第二部分讲述配置文件的编辑&#xff0c;如何通过命令行控制计算机&#xff1b;第三部分探讨常见的任务与必备工具&…...

编程日记 2025/7/27 8:55:48

补补表面粗糙度的相关知识（一）

表面粗糙度&#xff0c;或简称粗糙度&#xff0c;是指表面不光滑的特性。这个在机械加工行业内可以说是绝绝的必备知识之一&#xff0c;但往往也是最容易被忽略的&#xff0c;因为往往天天接触的反而不怎么关心&#xff0c;或者没有真正的去认真学习掌握。对于像我一样&#xf…...

编程日记 2025/7/25 1:22:46