天线远场测试系统设计.pdf

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1、2013年1月机械设计与制造工程Jan．2013第42卷第1期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．42No．1DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．O1．016天线远场测试系统设计吴晶晶，高长水(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：介绍了一种使用工控机控制的天线测试系统，阐述了系统如何利用光纤通信技术和GPIB总线技术来实现对测试系统发射端仪器设备控制，以及对接收端数据采集绘制方向图，并对测试保存数据进行数据

2、处理。使用VC++技术设计测试分析软件，该软件操作界面简洁，人机互动性好。关键词：测试系统；天线；VC++；光纤通信中图分类号：TP273．5文献标识码：A文章编号：2095—509X(2013)01—0060—04测试系统是基于N5242一PNA矢量网络分析5000TCP可编程控制器。ADAM一5000TCP是一仪的智能化天线测试系统。天线的各项性能数据个数据采集模块和控制系统，它能通过多通道的可以通过测试系统进行精确的测试，对于判别天线I／O模块进行控制、监视。ADAM一5000TCP具有的合格率具有至

3、关重要的作用，天线远场测试系统高速的I／0能力，并且全面支持ADAM一5000I／O是雷达天线研究与生产的重要测试工具¨J。模块。ADAM一5000TCP提供8个插槽，支持多达测试系统应用光纤通信技术和研华的AD．128个I／O点。结合研华的5069模块，该模块提AM5000TCP可编程控制器，对发射端的发射转台、供8路的继电器输出，实现了工控机对发射端的远发射信号源和监控设备等进行了远程控制，大大减程控制。同时测试系统是通过LAN总线来传输数少了操作人员的工作量，极大地提高了工作效率。据信号，而发射转台是

4、只带有GPIB接口的设备，那同时软件可在界面上显示所选的特性参数，系统软么测试系统在发射端选用安捷伦E5810A型号的件采用模块结构，操作人员只要根据菜单提示，键LAN／GPIB网关，E5810A带有标准的10／IOOLAN和入需要的相应参数，就可以自动进行测量和分析计IEEE488接口(最多连接14台GPIB仪器)，提供算，并可以快速得到所需要的高精度的测量结果。了一种经由标准LAN来远程访问和操作GPIB仪器的方法。这样把LAN总线传输的数据信号经过1系统硬件设计LAN／GPIB网关，传输到GPIB总线

5、，再经由GPIB天线远场测试系统除了以工控机为主体的部总线传输给发射转台，解决了工控机对发射转台的分外，还包括以下2个部分：数据传输问题。天线远场测试系统具体结构如图a．天线接收端。1所示天线接收端由控制转台、参考天线、接收天线、85309A分布式单元、E8257D本振信号源、N5242一2软件设计PNA—X网络分析仪组成。系统采用面向对象的VC++编制而成，编制的b．天线发射端。测试软件具有很好的运动控制和数据处理分析能天线发射端由发射转台、发射天线、E8257D发力。软件具有保存测试文件名、数据文件名、

6、日期、射信号源、ADAM一5000TCP、GPIB网关组成。时间等记忆功能，能自动生成测试报告。软件流程发射端与接收端相距250m，由于两者之间的如图2所示。距离已经超出了串口通信所能达到的最大距离，为2．1模块设计此测试系统选用基于TCP协议的ADAM一在对软件进行模块设计时，考虑到软件的功能收稿日期：2012—09—14作者简介：吴晶晶(1987一)，男，江苏南通人，南京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为机电一体化。·60·第1期吴晶晶，等：天线远场测试系统设计图1天线远场测试系统结构运动控制模块：

7、主要实现对接收转台的运动控制，显示实时角度和幅值，绘制方向图，并对方向图数据进行保存等。I设强参数l主．，主_1参数设置模块：主要实现对发射端的仪器设备采集转台角度II采集矢网幅值l进行远程控制，并对发射信号源、本振信号源、网络I绘制方向闭I分析仪进行参数设置等。———1—一—N数据处理模块：用于计算天线方向图的峰值、主瓣宽度、副瓣电平等，并能够计算RMS(远旁瓣电平均方根值)，对图形进行归一化、计算和差矛盾及天线增益等。2．2光纤通信及其远程控制应用图2软件流程由于系统由发射间和接收间2部分组成，两者性和

8、人机互动性，软件界面采用属性页的方式，将软之问相距250m左右。基于两者之间传输距离长，件分为4个属性页模块：软件初始化、运动控制、参抗干扰要求高，通信容量大]，系统采用了单模光数设置、数据处理。系统软件模块设计如图3所示。纤进行两者之间的通信。发射端与接收端的光纤通信连接图如图4所示。型笙．：塑f+—-+1：．皇垫塑=堂壁壁图3系统软件模块设计软件初始化块：用于介绍制作单位和系统名称。图4光纤通信连接图·61·