[发明专利]一种基于硬件触发的快速天线测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种基于硬件触发的快速天线测试装置，还涉及一种基于硬件触发的快速天线测试方法。

背景技术

对于天线测试，从硬件系统上来说，其原理框图如图1所示，包括主控计算机5、矢量网络分析仪6、测试转台7、转台控制器1、发射天线8和待测天线9，各部分通过协调配合共同完成测试工作。以远场测试为例介绍系统的具体测试过程为：首先将待测天线9架设在测试转台7上，将发射天线8和待测天线9间隔一定距离相对放置；在用户关心的测量频率下，矢量网络分析仪6产生的信号经发射天线8辐射出去；待测天线9接收到信号并送到矢量网络分析仪6中，经处理得到接收信号的幅度、相位数据并送给主控计算机5；主控计算机5协调控制矢量网络分析仪6和转台控制器1分别进行数据采集和转动待测天线9，可以得到待测天线9不同方位的接收信号，从而获取天线的方向图特性。

对于提高天线测试速度的触发方法来说，目前常用的触发方式包括软件触发和常规硬件触发等方式。

对于基于软件触发的天线测试方法，其原理如图1所示，整个系统完全由主控计算机5通过LAN或GPIB等总线进行控制，在总线控制下，矢量网络分析6进行数据采集，采集完后通过总线将数据传送给主控计算机5；主控计算机5再通过总线通知转台系统(包括转台控制器1和测试转台7)转到下一个角度，测试转台7到位后通过总线传递到位信息给主控计算机5，主控计算机5再通知矢量网络分析仪6进行采集，这样周而复始，最终得到完整的方向图信息。

对于基于常规硬件触发的天线测试方法，其原理如图1所示，实际测试过程中矢量网络分析仪6和转台系统之间互相触发，矢量网络分析6采集完成后利用硬件的方式产生一个触发同步信号并通过TRIG OUT接口(图1中未示出)输出，送到转台控制器1的TRIG IN接口(图1中未示出)；转台控制器1接收到同步信号后立刻按照预先设定值切换到下一个角度，到位后立即产生一个到位同步输出，通过TRIG OUT接口(图1中未示出)输出到矢量网络分析仪6的TRIG IN接口(图1中未示出)；矢量网络分析仪6接收到测试转台7的同步脉冲后立刻开始数据采集工作，完成采集后再输出触发同步信号控制测试转台7切换，通过不断循环，完成最终测试。对于这种方式，主控计算机5只进行数据采集，不参与系统的触发同步工作。

对于基于软件触发的测试方法，由于采用了总线触发的方式，测试过程中需要主控计算机及其上运行的系统软件进行协调控制，而软件触发存在着操作系统延时、总线通信延时、软件中断延时等多种延迟时间，这些因素的叠加将形成很大的总延迟时间，对触发的实时性造成了很大的影响，导致测量速度的变慢。

对于基于常规硬件触发的测试方法，由于其利用了矢量网络分析仪和转台控制器自带的触发接口来实现设备之间的同步，通过利用硬件握手的方式，可以消除、总线、系统等各种延时因素，大大提高了测量速度。对于这种触发方式，当进行多频点测试时，由于一次触发过程矢量网络分析仪需要测试多个频率点，需进行多个频率点切换，而由于仪器频率切换本身需要耗费较多时间，因此也造成总测试时间的增加。

为了提高测试速度和效率，目前多探头近场测试系统得到了较为广泛的应用。多探头测试系统利用在口径场上按照一定规律布置一系列测量探头，并通过高速电子开关进行探头切换的方式来代替传统的机械扫描，从而大大提高测量速度。在多探头天线测试中，如何协调控制测试转台、测量仪器及开关单元等测试系统的各个组成部分并快速完成测试是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种基于硬件触发的快速天线测试装置，解决了现有的多探头天线测试中协调控制测试转台、测量仪器及开关单元等组成部分并快速完成测试的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：