基于isa卡天线自动测量系统

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1、万方数据·60-基于IsA卡天线自动测量系统基于ISA卡天线自动测量系统杨虎张炜毛钧杰国防科学技术大学摘要随着计算机技术的不断发展，天线自动化测量系统成为天线测量领域的一个重要发展方向。文中介绍基于IsA#的天线自动测量系统，实现对天线方向图的自动测量，井可计算出天线的基本特性参数．如3dB波束宽度等。关键词天线测量数据采集卡控制卡delphi软件AutomaticMeasureII地ntSystem0fAntennaBasedonISACardYangHuZhaTlgweiMaoJunj

2、eAbstractWIthLheunce孙l

3、ngdevelopmentofconlput甘techmque．automaticmeasurementsystem0fantennabec。mesan1mp。namdlrectlon。rantennanleasur咖entreg【onInthisartlcleanautomalicnleasuremenlsystemI)asedonIsAcardisintroduc喇，whichreaIizesauto—matIcmeasurementofanlenna’sradiatlonpa”em8ndcancaIcuIatethebasicc

4、haracterist；creferenceoftheantenna．forexamD【e．3dBb㈣wldthetcKeywords蛐IeⅢ1Hmeasur咖entda【ac01lectjoncard咖tro【card，delph；software1测量系统的硬件实现工作原理天线的方向图主要用来描述天线在远区的辐射特性。在满足天线互易定理条件下，都可将待}贝0灭线作为接收天线进行其方向图的测量。基于IsA}的天线自动测量系统的原理框图如图1所示。其工作流程为：首先，由信号源产生一个用1kHz方波调制的射频信号。通过频率计，测出发射信

5、号的频率．再经衰减器调整发射信号的幅度，最终由发射天线向空间辐射电磁渡。，其次．主控计算机通过控制卡发出控制指令，使得放在转台上的待测天线转动到一特定的角度；最后，主控计算机发出接收指令，待测天线接收啦射天线所发射的调制射频信号。接收信号先通过检波器检波出lkHz的低频信号，再经低噪声放大器和整流电路输出成直流信号。经数据采集卡将采集到的数据送人主控计算机，从而获得待测天线在不同角度时的接收电平值。通过归一化处理，即可得到天线的{J=j一化方向图。数据采集和控制卡数据采集和控制乍主要图1天线测量系统原理框蹦用于控制转台转动和采样接收信

6、号。它主要包含互个方面的内容：①译码电路由74LSl38等芯片来实现，选Oxdl0作为数据采集和控制卡板的基地址。通过软件生成的控制程序，产生控制时序，完成流程控制。②数据采集电路主要用AD574A和74Lsl23等芯片来实现。AD574A是分辨率达12位的快速逐次逼近式高精度模数转换芯片。74Lsl23是双重可触发单稳态触发器，利用它生成一个稳定的振荡波形接到Ar)574A的R／c脚(5脚)．在上下跳沿读取转换结果和启动转换。工作时，先由译码电路选通AD574和74I，s123，开始采集数据，数据同步到达两片74Ls245中。然后，

7、按顺序选通两片74Ls245，从这两个缓冲器向IsA总线传递数据．最终存储到数据采集文件中。③转台控制电路转台的控制主要通过Intel8255A和步进电机及其驱动电路来实现。Imel8255A是一种通用的8位并行可编程I／O接口芯片。步进电机采用三相六拍步进电机，根据其工作真值表可知对应的转动控制字为：2—6412—8一102。工作时，由IsA总线的高位地址A9～A2经过译码电路产生8255A的片选信号CS，低位地址A0～Al编码选取8255A的工作方式，从而将转动控制字经IsA总线的数据线由8255A输出到端口，再经脉冲功率放大器驱

8、动步进电机工作．使转台转动。低噪声商增益放大器低噪声高增益放大器采用()P27等芯片实现。oP27采用8条引线的双列直插式封装，具有低噪声、低漂移和高速的特点．是一种通用的运算放大器。它的放大倍数可由外接于芯片的电阻任意设定，本系统设定放大器的增益为60dB。主甚茎i

9、与害万方数据电子测量技术·2004年第一期．6l2测量系统的软件实现天线自动测量系统的软件部分采用nelphi软件开发。它采用I训wind㈣相类似的窗口式界面，具备天线测量、数据处理、文件管理、打印和联机帮助等功能．是～个界面简洁、操作简单易懂的软件。天线自动测量系统软

10、件包括主程序和若干子程序。主程序用米生成主界面，并完成文件管理、打印和联机帮助等功能。子程序主要有以下7个部分组成：·电机转动子程序：实现待测天线的精确定位；·转台转动显示子程序：用动画方式显示当前转台的工作方式及待测天