天线远场专用测试系统及其软件的设计

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1、万方数据2007年12月火控雷达技术第36卷文章编号：1008-8652(2007)04--087-04天线远场专用测试系统及其软件的设计吕杨蒋萍(西安电子工程研究所西安710100)【摘要】介绍一个天线远场测试系统。根据某雷达天线的特点和测试的技术要求，采用GPIB总线虚拟结构、无线电数据传输等技术设计测试系统，利用LabVIEW7Express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：天线测试；测试系统；虚拟仪器；LabVIEW中图分类号：TN820文献标识码：AFarFieldTestS

2、ystemofAntennaandSoftwareDesignLvYangJiangPing(Xi’an7ElectronicEngineeringResearchInstitute，Xi’an71O100)Abstract：Accordingtofeaturesofsomeradarantennaandtechnicalrequirementstoantennatestsys-tem，anantennafarfieldtestsystemisdesignedbyapplyingGPIBbusvirtualstructure

3、andradiodatatransmissiontechnique；basedonLabVIEW7Expressplatformenvironment，softwareofthetestsystemaswellassoftwareforcommunication，controlandmeasurementaredeveloped．Byusingofthetestsys—tern，wirelessremoteautomaticmeasurementtotheantennacanbeimplemented，whichcansol

4、vepracticalproblemsinmeasurementoftheradarantenna．Keywords：antennatest；antennatestsystem；virtualinstrument；LabVIEW1概述某雷达采用了目前比较先进的有源平面相阵技术，天线设计制造完成后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。该天线实际外场测试时，发射单元和接收单元距离约1kin左右。为了自动记录天线方向图，并减少人员耗费，发射单元与接收单元都需要进行遥控，从

5、而完成自动测量。因此本系统必须完成本地测量设备的控制及数据读取，也需要完成1kin外测量设备的远距离控制和数据读取，并使得两地测量设备能够同步运转。根据以上情况，结合工程中降低成本、减少开发时间等因素，采用基于虚拟仪器的设计方案完成该天线测试系统的设计任务。2系统及硬件组成由于发射和接收单元相距较远，特别在进行待测天线的发射方向图测量时，接收天线和接收设备在距离·收稿日期：2007--05—14作者简介，吕杨，女。1975年生，硕士，工程师。研究方向为自动测试系统。87万方数据2007年12月．火控雷达技术第36卷较远的高塔

6、上，若要自动绘制天线方向图，就必须实时得到高塔上接收设备的测量数据。因此，该天线测试系统主要分为三个部分：无线通信部分，转台及控制部分，数据处理及显示部分。无线通信部分主要完成远距离的设备数据传递；转台及控制部分包括转台和转台控制器；数据处理及显示部分包括总线卡和控制、数据处理及显示软件等。测量时或发射天线或接收天线固定不动，而待测天线受转台控制，可以在方位、俯仰两维旋转，天线方向图的测量是通过天线的旋转，连续地测量接收波幅值来进行。这里，无线通信部分利用PC上普遍存在的RS--232串行接口，经过FSK调制电路即无线数传模

7、块将控制命令和数据通过螺旋天线发出，另一方再通过该模块和串口将数据接收，反之亦然。采用这样的设备就可以协助系统完成远距离的数据采集。测量系统硬件包括天线转台、转台控制器、GPIB测量仪器(频谱分析仪、信号源等)、无线数传模块、数传天线、两台PC机、GPIB总线接口卡等。其测试示意图如图1所示。3软件设计虚拟仪器的软件结构主要包含两个层次：用户应用程序和设备驱动程序。其中，设备驱动程序是联系用户应用程序与底层硬件设备的基础。每一种设备的驱动程序都是为增加编程灵活性和提高数据吞吐量而设计的。应用程序则是为完成特定测试任务需要而设

8、计的。用户应用程序与设备驱动程序的关系如图2所示。图1测量系统示意图图2应用程序与驱动程序结构关系从图中可以看出，设备驱动程序是所有应用程序的基础，上层程序调用下层程序，形成树形网状结构。因此设备驱动程序是在软件编制之前首先需要完成的工作。在软件设计前。首先应对用户的需求和期望进行深入了解