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隨著移動(dòng)信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高性能、高精度天線的需求愈發(fā)廣泛。作為天線性能評(píng)估的天線測(cè)量技術(shù)和系統(tǒng)也日新月異，成為貫穿天線研制、成產(chǎn)、調(diào)試的重要技術(shù)依托。早期的天線測(cè)量系統(tǒng)自主程度較低，導(dǎo)致天線測(cè)量效率低下，推廣緩慢。隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，高效率、高精度天線測(cè)量系統(tǒng)成為天線測(cè)量行業(yè)研究的焦點(diǎn)之一。在一些發(fā)達(dá)國家，對(duì)高效率和高精度測(cè)量系統(tǒng)的研制已進(jìn)行多年，并投入使用，而我國的對(duì)該技術(shù)的研究才剛剛起步。

根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一套高精度、高效率、自動(dòng)化的天線近遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)。本系統(tǒng)將服役于微波暗室，用于縫隙天線、詢問天線等一些常規(guī)天線近場(chǎng)測(cè)量，并可對(duì)小口徑天線進(jìn)行遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量，測(cè)量頻率范圍為 8 - 110 GHz。該天線近遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)以工業(yè)計(jì)算機(jī)為核心，首先通過計(jì)算機(jī)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行相關(guān)參數(shù)初始化，然后通過控制 PLC運(yùn)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)掃描架進(jìn)行平面近場(chǎng)掃描或柱面近場(chǎng)掃描并同時(shí)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收信號(hào)，得到采樣點(diǎn)位置坐標(biāo)以及近場(chǎng)幅度數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)。最后使用自主研制的數(shù)據(jù)處理軟件處理近場(chǎng)數(shù)據(jù)并且得出待測(cè)天線遠(yuǎn)場(chǎng)特性，使用輸出設(shè)備顯示和打印結(jié)果報(bào)告。

天線的基本輻射參數(shù)及各參數(shù)的測(cè)量方法，為后面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理軟件的編寫提供了技術(shù)支持；其次，簡(jiǎn)單介紹天線近遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的硬件組成部分，硬件部分包括掃描架、轉(zhuǎn)臺(tái)、射頻、數(shù)控伺服子系統(tǒng)，主要對(duì)掃描架的結(jié)構(gòu)和誤差進(jìn)行詳細(xì)的分析以及對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)各轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行安全性設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)能安全可靠的運(yùn)行；再次，詳細(xì)介紹 PLC運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)控制原理以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，編寫運(yùn)動(dòng)控制的界面；使用 C++和 MATLAB 語言編寫一套數(shù)據(jù)處理軟件。

因PLC具有高精度、多功能，并能夠兼容市場(chǎng)上大多數(shù)測(cè)量?jī)x器設(shè)備，因此，天線近遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)中使用 PLC可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器作為天線測(cè)量系統(tǒng)的伺服控制組件，從而使得天線測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)械誤差小0.02mm。相比傳統(tǒng)的天線測(cè)量系統(tǒng)，本系統(tǒng)測(cè)量精度更高。編寫的控制軟件和數(shù)據(jù)處理軟件能夠滿足既定設(shè)計(jì)要求，并且操作方便、界面美觀?？梢詫?duì)天線測(cè)量的誤差進(jìn)行有效分析。