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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

天线是构成无线电设备的重要器件，是人类见识世界，与太空联系的重要工具。1886年，赫兹建立了第一个天线系统，随着天线测量技术不断提高，测量设备愈加先进，使得人们探知未知领域，推动科技进步起了重大作用。

天线测量技术领域中，最早出现的是外场的天线测量技术，即天线远场测量技术。但远场测量需要较高的环境要求，包含纯净的空间电磁环境还有特定的测试距离。有时，远场测量需要的测试距离达到几十公里，很多学者在这种情况下都无法实时准确测量出重要的数据。于是人们希望通过测量天线的源场来算出其辐射场，这方面的研究也就促成了天线近场测量技术的产生与发展。

天线近场测量与远场测量有很大的不同，它带来了很多固有的优势和特点：

2. 研究的基本内容

基于南京信息工程大学平面近场天线测试需求，设计平面近场天线测试系统，本文研究平面近场测试系统扫描架控制分系统。扫描架控制系统包括硬件部分和软件部分。硬件部分完成功能：扫描架控制系统与上位机测试软件的通信，接收上位机发送的控制指令和扫描指令，实现对扫描架X向和Y向电机的控制，进行近场扫描，同时实时反馈扫描架的坐标，并发送至上位机；实时检测扫描架的坐标，实现反馈控制，实现电机的闭环控制。软件系统实现扫描架的扫描策略，电机的速度控制等功能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

硬件设计：基于stm32f407单片机实现，利用串口实现上下位机之间的通信，利用光栅编码尺实现扫描架坐标的测量，经由光电隔离接入单片机；通过pwm实现对电机驱动器的控制，通过光电隔离连接电机驱动器。

软件设计：基于keil编程环境实现，制定串口通信的协议，包括从上位机接收的控制指令协议和向上位机传送坐标的上传通信协议；电机控制通过pwm实现，可通过单片机的定时器功能实现，设置定时器实现pwm输出；光栅编码尺的位移输入信号为脉冲，因此利用定时器的捕获功能实现脉冲信号的采集；设计基于pid的电机闭环控制策略；设计s形近场扫描模式；

4. 参考文献

【1】王玖珍，薛正辉，天线测量实用手册【m】,人民邮电出版社，2013

【2】杨振江，朱敏波等，基于stm32 arm处理器的编程技术，西安电子科技大学出版社，2015

【3】卢万铮，天线理论与技术，西安电子科技大学出版社，2004