种自动天线测试转台的设计

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1、第28卷第2期河北省科学院学报Vo1．28NO．22011年6月JournaloftheHebeiAcademyofSciencesJun．2O11文章编号：1001—9383(2011)02—0045—04一种自动天线测试转台的设计张国志，齐晓娜(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081)摘要：介绍一种自动天线测试转台的设计，解决了天线测试中重复性的工作。设计主要采用了交流电机驱动的测试转台，安捷伦的8563EC频谱仪以及利用监控计算机的VC平台环境开发测试系统软件，编写了系统的通信、控制、测量等应用程序。关键词：测试转台；天线控制器中图分类号：TN820文献标识码

2、：ADesignofautoantennatest—bedZHANGGuo-zhI，QIXiao-na(The54ResearchInstituteofCETC，ShUiazhuangHebei05008l，China)Abstract：Thispaperintroducesthedesignofautoantennatest—bed，inordertOsolvetheproblembroughtbyrepetitiveworkinantennatest．Itadoptstheantennatest-bedofACmotor，the8563ECsepectrometer，anddeve

3、lopstestingsystembymonitoringtheVCplatformenvironment，thenwritesprogramsforcommunication，control，measurement．Keywords：Antennatest—bed；Antennacontroller在天线研制过程中，往往需要对其进行远场性能测试，描绘天线方向图，获取相关信息，再进行分析处理，从而获得该天线的实际指标。一般情况下这项测试需要两人互相配合，一人设置频谱仪，一人转动天线测试转台，在频谱仪上绘出方向图，更换测试频点后又需要重复进行。测试的方向图只能暂存在频谱仪中，而频谱仪容量

4、有限，为了减少人员消耗并保证大规模测试的进行，提高效率，笔者开发了这套自动天线测试转台。系统组成与功能系统伺服部分主要由三部分组成：天线控制器、频谱仪、监控计算机。各部分连接关系如图1所示。图1系统框图天线控制器主要由C8051F040单片机控制实现，单片机通过采集转台上的轴角信息，控制电机启收稿日期：201i一04—05作者简介：张国志(1983一)，男，河北省衡水市人，助理工程师，主要从事天线伺服控制技术研究与开发万方数据46河北省科学院学报2011年第28卷停实现位置闭环。天线控制器通过RS422接口与监控计算机实现通信，接受监控计算机的控制命令并实时上报工作状态及角度数据。频谱

5、仪采用的是安捷伦的8563EC，该频谱仪具有从9KHz到26．5GHz的标准频率范围，可适应大部分的天线频段要求。采用GPIB接口与监控计算机相连，接受监控计算机的命令并可实时读取当前频点的信号大小。监控计算机采用的是研华高性能工控机，具有较高的处理器速度、较大的内存、大容量的硬盘以及稳定性，满足长时间测试以及数据存储的需要。扩展一块RS422多串口卡，与天线控制器相连。2系统设计与实现2．1硬件设计天线测试转台控制器的主要功能是控制天线指向位置，并且将天线的指向位置数据、运动状态数据上报给监控计算机。系统框图如图2所示。图2天线控制器系统框图天线测试结果中对角度非常敏感，这套控制器所

6、用的轴角采集元件为旋转变压器，配合以高精度的A／D器件，轴角分辨率达0．001。。可满足各个频段的天线测试要求。电机驱动采用西门子变频器，具有完善的过流、过压保护，带有起始段和结束段的平滑特性，不会给系统造成强烈的电磁干扰。同时控制相对简单，仅用几个I／o操作便可完成电机的启停。频谱仪和监控计算机均采用的成熟设备，无需过多设置。2．2软件设计自动天线测试的核心在于监控计算机软件，下面着重介绍其软件设计。软件使用visualC++6．0编写，采用MFC架构，主要分为显示模块、串口通信模块、GPIB通信模块、自动测试模块和数据分析存储模块等。各模块之间的相互关系如图3所示。人机交互界面，在

7、工作过程中，它将实时显示以下信息：当前的方位俯仰角度，运动状态，实时绘制角度，幅值曲线等，如图4所示。图3软件模块关系图万方数据第2期张国志等：一种自动天线测试转台的设计47图4软件界面图在RS422通信模块和GPIB模块中分别采用多线程方式实现，在程序初始化函数当中分别创建线程：RS422通信模块初始化如下：if(mACUCorn．Createt{tI．ttCOM3，HKEY，CBR9600，—一FALsE))／*ITI—ACUCom．Cre