天线远场测试系统设计

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－５０９Ｘ．２０１３．０１．０１６

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－ＰＮＡ矢量网络分析仪的智能化天线测试系统。天线的各项性能数据可以通过测试系统进行精确的测试，对于判别天线的合格率具有至关重要的作用，天线远场测试系统

是雷达天线研究与生产的重要测试工具［１］

。

测试系统应用光纤通信技术和研华的ＡＤ－ＡＭ５０００ＴＣＰ可编程控制器，对发射端的发射转台、发射信号源和监控设备等进行了远程控制，大大减少了操作人员的工作量，极大地提高了工作效率。同时软件可在界面上显示所选的特性参数，系统软件采用模块结构，操作人员只要根据菜单提示，键入需要的相应参数，就可以自动进行测量和分析计算，并可以快速得到所需要的高精度的测量结果。

１　系统硬件设计

天线远场测试系统除了以工控机为主体的部分外，还包括以下２个部分：

ａ．天线接收端。

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－ＰＮＡ－Ｘ网络分析仪组成。

ｂ．天线发射端。

天线发射端由发射转台、发射天线、Ｅ８２５７Ｄ发射信号源、ＡＤＡＭ－５０００ＴＣＰ、ＧＰＩＢ网关组成。

发射端与接收端相距２５０ｍ，由于两者之间的距离已经超出了串口通信所能达到的最大距离，为此测试系统选用基于ＴＣＰ协议的ＡＤＡＭ－

５０００ＴＣＰ可编程控制器。ＡＤＡＭ－５０００ＴＣＰ是一个数据采集模块和控制系统，它能通过多通道的Ｉ／Ｏ模块进行控制、监视。ＡＤＡＭ－５０００ＴＣＰ具有高速的Ｉ／Ｏ能力，并且全面支持ＡＤＡＭ－５０００Ｉ／Ｏ模块。ＡＤＡＭ－５０００ＴＣＰ提供８个插槽，支持多达１２８个Ｉ／Ｏ点。结合研华的５０６９模块，该模块提供８路的继电器输出，实现了工控机对发射端的远程控制。同时测试系统是通过ＬＡＮ总线来传输数据信号，而发射转台是只带有ＧＰＩＢ接口的设备，那么测试系统在发射端选用安捷伦Ｅ５８１０Ａ型号的ＬＡＮ／ＧＰＩＢ网关，Ｅ５８１０Ａ带有标准的１０／１００ＬＡＮ和ＩＥＥＥ４８８接口（最多连接１４台ＧＰＩＢ仪器），提供了一种经由标准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ＬＡＮ／ＧＰＩＢ网关，传输到ＧＰＩＢ总线，再经由ＧＰＩＢ总线传输给发射转台，解决了工控机对发射转台的数据传输问题。天线远场测试系统具体结构如图１所示。

２　软件设计

系统采用面向对象的ＶＣ＋＋编制而成，编制的

测试软件具有很好的运动控制和数据处理分析能力。软件具有保存测试文件名、数据文件名、日期、时间等记忆功能，能自动生成测试报告。软件流程如图２所示。２．１　模块设计

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—），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。

?

０６?２０１３年１月 机械设计与制造工程 Ｊａｎ．２０１３第４２卷第１期 ＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．１