【摘要】：在現代雷達天線的研制生產中,通常需要對天線的各項參數指標進行快速測試,以驗證天線性能是否滿足設計要求,天線測量是實現這一需求的重要手段,其中,近場天線測量技術由于其具有空間小、實施容易、精度高、自動化等特點,逐漸成為最普遍應用的天線測量手段。本文通過擬對近場天線測量的各部分控制需求分析,如射頻信號源、信號調理與采集、命令程控與數據傳輸等部分,設計了一種近場天線測試系統的中頻控制模塊,該模塊包括硬件和軟件兩個部分。控制模塊硬件設計工作主要針對以下四個部分:第一,命令解析模塊,完成對控制軟件下發的命令解析分流,并將各功能指令裝載到每個功能模塊的命令寄存器中;第二,中頻通道控制模塊設計,完成對程控增益、ADC轉換校正、時鐘芯片、延時芯片以及分辨率帶寬(RBW)的控制及參數設置,目的是為近場幅相測試工作獲得良好的量化計算數據;第三,射頻信號源控制模塊設計,完成對測試所需的激勵/本振射頻源的參數設置,如頻率、功率、駐留時間等,以及源工作方式控制,如觸發方式、跳頻方式等;第四,數據上傳控制模塊設計,完成一種基于以太網協議的數據上傳通道設計,測量數據上傳模式(直傳和緩存兩種模式)設計。控制模塊軟件設計工作包括對硬件各功能模塊控制函數設計和數據接收處理程序的設計,其中各功能模塊控制函數設計工作包括:儀器各功能部分的控制命令、參數定義的設計,以及各模塊控制函數庫的設計;數據接收處理程序功能包括讀取幅相測試數據及基帶處理的IQ數據,相應地,計算統計、列表顯示出天線連續測試點的幅度比與相位差,計算、顯示出對應測試點不同分析帶寬的基帶信號頻譜。論文通過對上述控制硬件和軟件各功能模塊的測試,以及與天線掃描架進行聯調測試工作,驗證了控制模塊設計方案的正確性,論文設計的近場天線測試系統中頻控制模塊的性能指標達到了設計預期要求。
[Abstract]:In the development and production of modern radar antenna, it is usually necessary to test the antenna parameters quickly to verify whether the antenna performance meets the design requirements. Antenna measurement is an important means to achieve this requirement. Because of its small space, easy implementation, high precision and automation, near-field antenna measurement technology has gradually become the most widely used antenna measurement method. In this paper, we design an intermediate frequency control module of near-field antenna test system by analyzing the control requirements of various parts of near-field antenna measurement, such as RF signal source, signal conditioning and acquisition, command programming and data transmission, etc. This module includes two parts: hardware and software. The hardware design of the control module is mainly aimed at the following four parts: first, the command analysis module completes the command analysis flow of the control software, and loads each function instruction into the command register of each function module; Secondly, the if channel control module is designed to control and set the parameters of programmable gain, ADC conversion correction, clock chip, delay chip and resolution bandwidth (RBW). The aim is to obtain good quantitative calculation data for near field amplitude phase measurement. Thirdly, the RF signal source control module is designed to complete the parameter setting of the excitation / local oscillator radio frequency source, such as frequency, power, residence time, and operation mode control, such as trigger mode, frequency hopping mode and so on. Fourth, the design of data upload control module, a data upload channel design based on Ethernet protocol, measurement data upload mode (direct transmission and cache mode) design. The software design of the control module includes the design of the control function of each function module of the hardware and the design of the data receiving and processing program. The design of the control function of each function module includes the control command of each function part of the instrument. The design of parameter definition and control function library of each module; The function of the data receiving and processing program includes reading the amplitude-phase test data and the IQ data processed in baseband. Accordingly, calculating statistics. The list shows the amplitude ratio and phase difference of the antenna continuous test points. The spectrum of baseband signals with different analytical bandwidth corresponding to test points is shown. The design of the control module is verified by the testing of the control hardware and software modules, as well as the joint test with the antenna scanner. The performance index of the if control module of the near-field antenna test system designed in this paper meets the expected requirements of the design.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN820

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本文編號：2311070