天线测试系统自动控制技术探讨与实践

天线测试系统自动控制技术探讨与实践 摘要：随着社会经济的高速发展以及城市化建设的持续深入，社会已经进入到了全新的发展进程中，这也为各大社会行业的发展起到了良好的促进作用，而站在天线测试系统发展的角度上来看，在其中合理的引入自动化控制技术，不仅能够将原本以人工模式为主的测量操作转变为自动化测量模式，还能够将这部分测量到的数据信息上传至对应的服务器当中展开更加高效的管理。同时，涉及的管理人员也可以在充分结合生产需求的基础上，明确不同生产线的具体情况。因此，文章首先对天线测试系统自动控制技术的基本概述展开深入分析；在此基础上，提出天线测试系统自动控制技术的实现措施。

关键词：天线测试系统；自动控制技术；实现措 施 引言：在目前的社会发展进程中，随着各类现代化技术的高速发展，使得天线测试系统得到了较为全面的发展优化，如果仍旧在其中采用较为传统的人力天线测试方式，不仅会大幅度降低整体测试效率，也会影响到天线的测试质量，不利于后续工作的顺利开展。因此，这就需要在以往天线测试系统的基础上，合理地引入自动控制技术，通过两者之间的充分结合来实现自动化测试，这样不仅可以大幅度降低人力资源方面产生的消耗，也有利于提升整体测试效率。所以，必须要进一步提高对于自动控制技术在天线测试系统领域应用的重视程度，确保其能够在天线测试系统当中更好地发挥出自身所具备的实际作用。 一、天线测试系统自动控制技术的基本概述

在现阶段的社会发展进程中，社会各界对于天线的需求量正在逐步提升，但在天线生产企业当中，其内部所开展的测试工作，大部分情况下所采用的都是手动操作网络分析仪等方式。然而，由于需要检测的产品数量比较多，并且测试项也比较复杂，涉及了大规模的数据信息记录工作，导致后续数据信息的记录与管理在技术层面上存在着较为显著的不足之处，由此可以看出，这种过于传统的手工记录模式，很难满足提升生产效率的基本需求。在这种情况下，就应当充分发挥出计算机技术以及相关仪器设备所具备的自动化特征，在内部合理地引入自动控制技术，以此为基础来替代原本的手工工作模式，通过这种方式不仅能够大幅度提高各类网络分析仪器的可操作性特征，还可以降低工作人员的整体工作量，促进工作效率与工作质量的同步提升[1]。

二、天线测试系统自动控制技术的实现措施 （一）天线测试系统的硬件构成 在天线测试系统自动化技术的应用阶段中，硬件属于确保系统能够实现稳定运转的关键所在，而在具备着自动化特征的天线测试系统当中，其内部涉及的核心硬件设备主要就在于以下几点，分别为功率放大器、系统测控设备控制器（如转台、扫描架、机械臂等设备）以及矢量网络分析仪等仪器设备。首先是功率放大器，在天线测试系统当中，由于被测天线与发射源天线之间存在的距离相对比较远，这样就会导致信号空间出现较为显著的衰减情况，在这种情况下，就需要通过功率放大器的合理应用来针对信号进行放大处理。一般情况下，那些功能较为单一的功率放大器，由于带宽相对较为有限，很难对移动通信天线的使用频率进行全面覆盖，这就需要在一套完整的天线测试系统当中，合理地引入频段不同的功率放大器或多通道开关控制；其次则是系统测控设备控制器，在天线测试系统中，其在进行自动控制室，控制待测件或者定标天线的运动，是天线测试系统的核心设备，而通过系统测控设备控制器的应用，可以按照相关需求来针对转台的转动幅度进行稳定控制，并可实时显示系统测控设备的定位状态。同时，天线测试安装支架的操作，以及发射源天线之间的切换，也可以通过系统测控设备控制器进行控制；最后则是天线测试系统的“心脏”-矢量网络分析仪，其所起到的作用就是担任整体系统的接收机以及信号源，并按照设定好的频率来发射对应的电磁波，还要针对被测天线所接收到的电磁波相位与幅度进行合理检测。并且在矢量网络分析仪当中，其内部还具备着十分丰富的工作模式，通过合理的参数设置也有利于针对天线方向图展开自动测试[2]。

（二）天线测试系统的软件完善 在采用自动控制技术的实际过程中，为了确保天线测试系统当中的测试端能够实现高效的数据信息交互，就要保证后续每个测试端在进行测试之前，都必须要进行登录验证以及仪器授权，只有在这种各类信息完全匹配的情况，才可以允许测试人员进入到其中进行操作。通过这种设计方式的合理应用，可以针对那些大规模的数据信息展开高效的储存与管理，还能够保证工作计划可以逐步落实到每一个测试人员，有效解决以往测试人员与仪器设备之间所产生的溯源问题，全面提升整体测试管理水平。由于在实际测试阶段中会出现大规模的数据信息上传以及保存等操作内容，如果只是进行单线程的设计，相关程序就只能够在数据信息全面上传过后才可以返回到对应的测试界面当中，这时程序就会产生假死或是等待响应结束等情况。而为了合理解决这部分问题，在针对测试终端的程序展开设计的实际过程中，应当将其确定为双线程模式，那些上传数据信息部分的程序，也会在时间结束过后开出一条全新的线程，并在其中高效执行后台的上传操作，在上传完毕后就可以直接结束这一线程，这样就可以确保程序能够同时进行测试操作以及数据信息上传，彼此之间也不会产生影响。除此之外，还应当针对数据结构展开优化设计，而数据信息的打包格式，其主要就是结合数据信息的上传协议进行设计的，在后续的测试阶段中，内部涉及的测试项数据信息，会以.csv的文件格式进行保存，在这种情况下需要确保服务器接收端的文件格式，能够与文件内部的数据格式保持一致，否则就无法实现数据信息的上传。而数据包的文件名主要就是以产品的测量时间、测量项目的名称以及具体测试人员所制定的，可以将文件名直接当做数据包的包头信息，这也有利于后续进行储存与管理，而数据包当中的内容，主要为测试数据信息、测试结果以及测量仪器的截图等多种信息，在上传成功后就会自动删除，避免在后续产生重复上传等情况[3]。

（三）天线测试系统的基本功能架构 在自动化控制的天线测试系统当中，主要就是由测量仪器、测控设备伺服系统、计算机设备以及服务器这三方面内容所构成，而通过GPIB控制卡的合理应用，能够更好地实现对于仪器的准确连接，并构成完整的仪器系统，使得后续的测试与测量工作能够更加顺利地开展。一般情况下，测量仪器硬件与计算机设备之间都是通过GPIB接口卡进行连接的，但GPIB并非唯一的连接方式，也可以采用传输效率比较高，并且支持设备数量比较多的LAN接口进行代替。这种自动控制的天线测试系统当中，能够应用在不同可编程测量仪器当中，并结合其中所提出的基本要求来进行适当的调整优化，而在服务器当中的数据信息管理过程中，由于在那些大型生产线当中，随时都会产生规模比较大的测试数据信息并进行输出，这时就对数据信息的高效管理提出了更加严格的要求。但在服务器的构建方面，就是通过Apache Server+MySQL+PHP进行建立的，服务器在测试终端中获取到所需的数据信息过后，就要充分结合用户以及相关仪器设备当中的具体信息，将这部分信息按照优先制动好的协议内容来保存在数据信息库当中，而后采用表格以及图形等多种方式来进行实时化显示，这样就可以引导管理人员直接远程登录到网络当中，从而实时查看对应的测试结果。除此之外，服务器与测试终端之间的交互，则是以HTTP通信协议为基础所实现的，其中可以上传测量数据结果，并针对所需的产品测试项信息进行下载，在测试活动开始过后，就要在测试终端的软件当中设置好服务器的主要地址，并确保互联网与PC机之间能够更好地连接在一起，在后续的测试阶段中，各类存放数据信息的文件夹当中也会存在对应的数据信息包，这时程序就会在对应的周期事件中开启全新的数据信息上传线程，从而有效实现对于各类信息的自动上传。管理人员也可以在任意情况下与服务器终端进行连接，以此为基础来实现远程查询以及实时测试，进一步提升整体生产管理水平，这样也可以确保整体天线测试系统能够适应现代化的生产模式与管理模式。

（四）数据信息储存功能的优化设计 在天线自动测试系统当中，其在实际测试阶段中需要获取的数据包，主要涉及了被测试天线在不同频点中所接收到的电磁波幅度值，以及某一时间内的转台方位角度值。电磁波幅度值可以通过矢量网络分析仪来进行准确测量，而转台方位角度值需要在转台方位控制器当中进行合理读取。这部分数据信息都会通过GPIB总线从相应的设备传输到计算机设备当中，其内部主要涉及了数据信息采集以及储存这两方面内容：首先，在数据信息采集方面，应当保证其能够与天线测试过程中的自动控制阶段互相配合，使得天线能够在测试转台当中按照预期中的测试方案逐步转动，还要通过GPIB来对矢量网络分析仪以及转台控制器当中所传输回来的测量数据信息进行采集；其次，数据信息储存能够为后续的信息处理提供更大的便利，数据信息在储存时通常会采用微软Excel电子表格软件来进行储存[4]。 结论：综上所述，在当前的社会环境中，为了确保天线测试系统能够实现全方位的自动控制，就要提高对于自动控制的重视程度，通过两者之间的充分结合来形成自动化天线测试系统，这样不仅能够针对以往的测试流程进行规范，促进整体生产效率的提升，还能够防止内部产生记录错误等问题，进一步提高系统的安全性与稳定性，并针对不同类型的测量产品来做出针对性的调整。 参考文献：

[1]李朔.天线阵模块自动测试系统设计[J].电子质量,2022(05):36-38+44. [2]徐海,佘美玲,李华.天线线阵自动测试系统工程设计[J].现代雷达,2018,40(10):53-57.DOI:10.16592/j.cnki.1004-7859.2018.10.012.

[3]韩烽,王雅娜.天线测试系统自动控制技术探讨与实践[J].信息通信技术与政策,2018(07):81-85.

[4]王培章,朱卫刚,李平辉. 天线自动测试系统的设计与实现[C]//中国电子学会.2017年全国天线年会论文集（上册）.2017年全国天线年会论文集（上册）,2017:732-736.