基于虚拟仪器技术的天线自动测量系统构建

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1、万方数据§现岱皇壬毯苤2垫!Z笙墓垫器盛茧!§g舶E型选：型量：自塾丝g基于虚拟仪器技术的天线自动测量系统构建李进杰，柴舜连，赵菲，毛钧杰(国防科学技术大学电子科学与工程学院瑚南长沙410073)摘要：针对传统的天线测量方击效率低，精度差的缺点，采用LabVIEW软件平台开发了一套天线幅度方向图自动剃量系统。谊系统采用LAN接口实现时剐试仪嚣的控制，测试软件克分利用了虚拟仪器技术的优点，在妾现测试仪嚣原有珈能的基础上，拓展了杖器的新功能，提高了潮试的自动化程度。关键词：虚拟仪嚣技术；LabVIEW；自动潘

2、量系统}I．

3、AN中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)Z3一115—02DesignofAuto—measuringSystemforAntennaBasedonVirtualInstrumentalTechnologyLIJinjie，CHAIShunlian。ZHAOFei，MAOJunjie(ElectronicScI即册andEngio洲ngCollege·NationalUniversitydDe[eneeTechnology·Changsha．410073·Chim)Abstrac

4、t：Usingthe．softwareofLabVlEW，weconstructtheauto—measuringsystemfortheantennatogettheamplitudepatternsofthetestedantennas．ThesystemcontrolsfnstrumentsbyI．AN，andtheSoftwareformeasurementimprovesthefunctionofinstrumentsandtheautomationformeasurementwiththecharacter

5、isticofthevirtualinstrumenLaltechnologybasedOiltheoriginalfunctionOfinstruments．Keywords：virtualinstrumentaltechnology；LabVlEW；auto—measuringsystem；LAN目前，应用于天线测量的各种仪器设备的使用已经越来越广泛，采用传统的手动测量方式已经无法满足高效率、高精度的测量要求，如何建立一套功能完备、使用方便的微波自动测量系统已经成为国内外微波测量领域研究的重要内容，随着计算机技术和

6、现代电子测量技术在仪器领域的应用和普及，电子测量仪器得到了飞速的发展，虚拟仪器技术已经在自动测试系统的开发中得到了应用。采用虚拟仪器技术可以更加方便地实现计算机对各种测量仪器的远程控制，能够充分发掘测量仪器的功能，同时采用虚拟仪器技术编写测量系统控制界面可以更加方便地完成对测量系统的使用操作。1系统构建原理测量系统主要包括以下几个部分：主控计算机、Agi—lentE8257DPSG微波信号源，AgilentE4447APSA频谱分析仪、75BF003步进电机、步进电机控制盒、集线器、系统控制软件，系统构成如图1所示。测

7、量系统采用AgilentE4447APSA频谱分所仪作为信号接收机，相对于传统的数据采集卡加信号放大器的结构可以更加快速准确地接收信号，同时具备了较高的系统灵敏度。系统采用75BF003步进电机控制转台，步进电机的驱动电路由单片机AT89C51来实现，其基本工作流程是：计收藕日期：2007一05—3l算机与单片机AT89C51进行串121通信，将控制指令参数(如电机转速，正反转控制字，转动角度)发送给单片机，单片机将其转换成电脉冲发送给步进电机，从而电机带动转台实现平稳转动。图1天线自动删量系统原理框图微波信号源和频谱

8、分析仪利用LAN接口通过集线器连接后与主控计算机进行通信．完成控制指令的发送和数据采集。2测试仪器控制原理在构建测量系统的过程中，测量仪器的远程控制是实现测量系统的自动亿，提高测试效率的关键技术。2．1仪器控制总线选择由于PC机要同时完成对两台测试仪器(信号源和频谱仪)的实时控制，而且在测试过程中仪器之问的距离较远，采用GPIB总线连接较为困难(GPIB总线要求设备问最大距离不超过4m)，所以系统采用集线器将PC机和测试仪器LAN接口进行连接，实现计算机与测试仪器之间115万方数据_圆圈冒田国一至道查董：基王宣型些墨蒸

9、莶塑玉堑自垫型量丕筮塑堡的通信。与GPIB总线相比，LAN接口具备了更多的优势：网线的价格低廉、连接方便；增加了仪器远程控制的距离；便于增加系统连接仪器数目，提高了系统的可扩展性。2．2仪器控制软件结构测量系统采用由VXlplug&play系统联盟开发的程控仪器I／O软件规范——虚拟仪器软件规范VISA(Vir—tualInstr