Python与矢量网络分析仪3671E：自动化测试（Vscode）

一、背景介绍

DUT集成了多个可调衰减的射频通道，使用中电思仪的3671E矢量网络分析仪测试DUT的S参数并记录数据。

基于Python完成远程控制及自动化测试。

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https://blog.csdn.net/lu2289504634/article/details/134879343

三、代码实现

3.1 连接仪表

python 复制代码

import pyvisa 
import time
import numpy as np
# 导入 send_serial_command 函数
from serial_comm import send_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

python 复制代码

delay_IL=1.5
IL_indicator=4
ISO_indicator=55
# delay_ISO=1

instrument.write("CALC:PAR:DEF:EXT 'Trace1', 'S21'") #设置Trace1为S21
instrument.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500
instrument.write("SENSe1:BANDwidth 10000")    # 设置中频带宽

instrument.write("SENSe1:AVER:STATe OFF")      # 关闭轨迹平均功能
instrument.write("SENSe1:AVER:Count "+str(SET_aver_num))       # 设置平均因子为5

instrument.write("CALC:PAR:SEL 'Trace1'")     # 选择测量S21
instrument.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 插损测试

测试S参数，将测试数据保存至矢网的指定文件路径中，代码中保存文件格式为csv文件。

python 复制代码

#------------------测试参数设置-----------------------
DUT_num='M_0011'  # 模块编号
temp=25  #温度值
COM_port = 'COM3'  # 根据实际情况设置串口号
baudrate = 115200  # 波特率

instrument.write("DISP:WIND:TRAC1:Y:RLEVel 0")    # 设置Y轴参考电平0dB
for ATT_value in range(0,24,8):  # 衰减量
    # 发送指令55，通道数01，衰减值00
    send_serial_command(COM_port,baudrate,int(hex(chn), 16),int(hex(ATT_value), 16))

    instrument.write("SENSe1:AVER:STATe ON")      # 打开轨迹平均功能
    instrument.write("SENSe1:AVER:Count "+str(SET_aver_num))       # 设置平均因子为5
    InputPower=0
    # powerlevel='SOURce1:POWer1 '+str(InputPower)+'dBm'
    # instrument.write(powerlevel)                # 设置功率电平
    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 = instrument.query("CALC:DATA? FDATA")  # 获取测量数据
    time.sleep(0.5)
    # 假设数据是以逗号分隔的多行文本
    data_list = data.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 = np.array([list(map(float, row.split(','))) for row in data_list])
    max_value = np.max(data_array)  # 求最大值
    min_value = np.min(data_array)  # 求最小值
    print(f"最小值: {min_value}")
        
    filepath='D:\\'+DUT_num+'\IL\\'+str(chn_IL)+'\T'+str(temp)+'\data_csv\\'
    filename='ATT'+str(ATT_value)+'dB_P'+str(InputPower)+'dBm.csv'
    instruct='MMEMory:STORe:DATA "'+filepath+filename+'","CSV Formatted Data","Displayed","DB",-1'
    print(instruct)
    instrument.write(instruct)                  # 根据文件路径保存文件
    instrument.write("SENSe1:AVER:STATe OFF")      # 关闭轨迹平均功能
    instrument.write("SENSe1:AVER:Count "+str(SET_aver_num))       # 设置平均因子为5
    time.sleep(0.5)
print('当前通道IL测试完成')

3.4 隔离度测试

测试S参数，仪表设置包含平滑处理。

python 复制代码

# --------------ISO测试---------------------------------
chn=1   # 测试通道
instrument.write("DISP:WIND:TRAC1:Y:RLEVel -50")    # 设置Y轴参考电平-50dB

ATT_value_ISO=0  # 衰减量
# 发送指令55，通道数01，衰减值00
send_serial_command(COM_port,baudrate,int(hex(chn), 16),int(hex(ATT_value_ISO), 16))
send_serial_command(COM_port,baudrate,int(hex(chn+1), 16),int(hex(ATT_value_ISO), 16))
instrument.write("SENSe1:AVER:STATe ON")      # 打开轨迹平均功能
instrument.write("SENSe1:AVER:Count "+str(SET_aver_num))       # 设置平均因子为5
instrument.write("CALC:PAR:SEL 'Trace1'") #选择测量
instrument.write("CALCulate1:SMO:STAT ON")    # 打开轨迹平滑功能
instrument.write("CALCulate1:SMOothing:APERture 15")    # 设置平滑百分比20%

time.sleep(4)
# 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_iso = 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_iso_list = data_iso.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_iso_array = np.array([list(map(float, row.split(','))) for row in data_iso_list])
max_value_iso = np.max(data_iso_array)  # 求最大值
min_value_iso = np.min(data_iso_array)  # 求最小值
print(f"最大值: {max_value_iso}")

filepath='D:\\'+DUT_num+'\ISO\\'+test_kind+str(chn_ISO+1)+'_'+test_kind+str(chn_ISO)+'\data_csv\\'
filename='ATT'+str(ATT_value_ISO)+'dB_ATT'+str(ATT_value_ISO)+'dB_P'+str(InputPower)+'dBm.csv'
instruct='MMEMory:STORe:DATA "'+filepath+filename+'","CSV Formatted Data","Displayed","DB",-1'
print(instruct)
instrument.write(instruct)                  # 根据文件路径保存文件  
# instrument.write("SENSe1:AVER:STATe OFF")      # 关闭轨迹平均功能
# instrument.write("CALCulate1:SMO:STAT OFF")    # 关闭轨迹平滑功能

print('当前通道ISO测试完成')

3.5 关闭连接

python 复制代码

# 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：自动化测试（Vscode）资源-CSDN文库

串口下发参数代码下载链接：Python串口下发指令函数资源-CSDN文库