天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

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1、2013年1月機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程Jan．2013第42卷第1期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．42No．1DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．O1．016天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)吳晶晶，高長(zhǎng)水(南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，江蘇南京210016)摘要：介紹了一種使用工控機(jī)控制的天線測(cè)試系統(tǒng)，闡述了系統(tǒng)如何利用光纖通信技術(shù)和GPIB總線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)發(fā)射端儀器設(shè)備控制，以及對(duì)接收端數(shù)據(jù)采集繪制方向圖，并對(duì)測(cè)試保存數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)

2、處理。使用VC++技術(shù)設(shè)計(jì)測(cè)試分析軟件，該軟件操作界面簡(jiǎn)潔，人機(jī)互動(dòng)性好。關(guān)鍵詞：測(cè)試系統(tǒng)；天線；VC++；光纖通信中圖分類號(hào)：TP273．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095—509X(2013)01—0060—04測(cè)試系統(tǒng)是基于N5242一PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析5000TCP可編程控制器。ADAM一5000TCP是一儀的智能化天線測(cè)試系統(tǒng)。天線的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊和控制系統(tǒng)，它能通過多通道的可以通過測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行精確的測(cè)試，對(duì)于判別天線I／O模塊進(jìn)行控制、監(jiān)視。ADAM一5000TCP具有的合格率具有至

3、關(guān)重要的作用，天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)高速的I／0能力，并且全面支持ADAM一5000I／O是雷達(dá)天線研究與生產(chǎn)的重要測(cè)試工具¨J。模塊。ADAM一5000TCP提供8個(gè)插槽，支持多達(dá)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用光纖通信技術(shù)和研華的AD．128個(gè)I／O點(diǎn)。結(jié)合研華的5069模塊，該模塊提AM5000TCP可編程控制器，對(duì)發(fā)射端的發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)、供8路的繼電器輸出，實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)對(duì)發(fā)射端的遠(yuǎn)發(fā)射信號(hào)源和監(jiān)控設(shè)備等進(jìn)行了遠(yuǎn)程控制，大大減程控制。同時(shí)測(cè)試系統(tǒng)是通過LAN總線來傳輸數(shù)少了操作人員的工作量，極大地提高了工作效率。據(jù)信號(hào)，而發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)是

4、只帶有GPIB接口的設(shè)備，那同時(shí)軟件可在界面上顯示所選的特性參數(shù)，系統(tǒng)軟么測(cè)試系統(tǒng)在發(fā)射端選用安捷倫E5810A型號(hào)的件采用模塊結(jié)構(gòu)，操作人員只要根據(jù)菜單提示，鍵LAN／GPIB網(wǎng)關(guān)，E5810A帶有標(biāo)準(zhǔn)的10／IOOLAN和入需要的相應(yīng)參數(shù)，就可以自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量和分析計(jì)IEEE488接口(最多連接14臺(tái)GPIB儀器)，提供算，并可以快速得到所需要的高精度的測(cè)量結(jié)果。了一種經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)LAN來遠(yuǎn)程訪問和操作GPIB儀器的方法。這樣把LAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)LAN／GPIB網(wǎng)關(guān)，傳輸?shù)紾PIB總線

5、，再經(jīng)由GPIB天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)除了以工控機(jī)為主體的部總線傳輸給發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)，解決了工控機(jī)對(duì)發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)的分外，還包括以下2個(gè)部分：數(shù)據(jù)傳輸問題。天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)如圖a．天線接收端。1所示天線接收端由控制轉(zhuǎn)臺(tái)、參考天線、接收天線、85309A分布式單元、E8257D本振信號(hào)源、N5242一2軟件設(shè)計(jì)PNA—X網(wǎng)絡(luò)分析儀組成。系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮腣C++編制而成，編制的b．天線發(fā)射端。測(cè)試軟件具有很好的運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處理分析能天線發(fā)射端由發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)、發(fā)射天線、E8257D發(fā)力。軟件具有保存測(cè)試文件名、數(shù)據(jù)文件名、

6、日期、射信號(hào)源、ADAM一5000TCP、GPIB網(wǎng)關(guān)組成。時(shí)間等記憶功能，能自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。軟件流程發(fā)射端與接收端相距250m，由于兩者之間的如圖2所示。距離已經(jīng)超出了串口通信所能達(dá)到的最大距離，為2．1模塊設(shè)計(jì)此測(cè)試系統(tǒng)選用基于TCP協(xié)議的ADAM一在對(duì)軟件進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到軟件的功能收稿日期：2012—09—14作者簡(jiǎn)介：吳晶晶(1987一)，男，江蘇南通人，南京航空航天大學(xué)碩士研究生，主要研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化。·60·第1期吳晶晶，等：天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制模塊：

7、主要實(shí)現(xiàn)對(duì)接收轉(zhuǎn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制，顯示實(shí)時(shí)角度和幅值，繪制方向圖，并對(duì)方向圖數(shù)據(jù)進(jìn)行保存等。I設(shè)強(qiáng)參數(shù)l主．，主_1參數(shù)設(shè)置模塊：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射端的儀器設(shè)備采集轉(zhuǎn)臺(tái)角度II采集矢網(wǎng)幅值l進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并對(duì)發(fā)射信號(hào)源、本振信號(hào)源、網(wǎng)絡(luò)I繪制方向閉I分析儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置等?！?—一—N數(shù)據(jù)處理模塊：用于計(jì)算天線方向圖的峰值、主瓣寬度、副瓣電平等，并能夠計(jì)算RMS(遠(yuǎn)旁瓣電平均方根值)，對(duì)圖形進(jìn)行歸一化、計(jì)算和差矛盾及天線增益等。2．2光纖通信及其遠(yuǎn)程控制應(yīng)用圖2軟件流程由于系統(tǒng)由發(fā)射間和接收間2部分組成，兩者性和

8、人機(jī)互動(dòng)性，軟件界面采用屬性頁(yè)的方式，將軟之問相距250m左右?；趦烧咧g傳輸距離長(zhǎng)，件分為4個(gè)屬性頁(yè)模塊：軟件初始化、運(yùn)動(dòng)控制、參抗干擾要求高，通信容量大]，系統(tǒng)采用了單模光數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計(jì)如圖3所示。纖進(jìn)行兩者之間的通信。發(fā)射端與接收端的光纖通信連接圖如圖4所示。型笙．：塑f+—-+1：．皇墊塑=堂壁壁圖3系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計(jì)軟件初始化塊：用于介紹制作單位和系統(tǒng)名稱。圖4光纖通信連接圖·61·