基于多线程技术的天线实时测量系统研究

三个工作者线程所完成的具体工作如下：

转台状态线程：建立计算机与转台控制箱的通信，不断读取转台的位置信息和速度信息并将其更新显示到用户界面，对应软件任务分析部分的任务(1)和(2)，流程如图4所示。

转台启动线程：首先进入等待状态，在矢网初始化以及数据文档建立完成后，向转台控制箱发送指令设置转台的运行参数使其开始运动，对应软件任务分析部分的任务(3)，流程如图5所示。

矢网工作线程：其功能为向矢网发送指令进行初始化设置，使矢网进入触发等待状态，并建立数据存储文档，在测量过程中不断读取矢网的测量状态，每完成一次测量，将测量数据读取并保存到文档中，同时将测量进度显示到用户界面，对应软件任务分析部分的任务(4)~(7)，流程如图6所示。

3 系统性能

3.1 系统软件用户界面

系统软件用户界面根据功能进行区域划分和布局，保证视图清晰和操作方便，如图7所示，其中序号标注的区域功能如下：

(1)系统菜单：可以完成一些系统常规设置，如仪器切换，数据输出格式以及仪器运行方式的选择等。这些设置不需要经常改动，对于一般测试使用默认设置即可。

(2)常用设置：用于输入矢网测量参数和转台运行参数，以及文件输出位置的选择和自定义文件名的输入。此部分为系统运行时经常需要改动的设置，与用户交互频繁。

(3)测量控制：控制测量的启动与停止，也可以在非测量状态下控制转台的运行。用户对此部分进行操作便可完成对系统运行的控制，以及对转台进行位置调整等。

(4)系统运行状态显示：实时显示转台的转动速度和当前位置，在测量过程中不断更新显示系统的运行进度。通过这些信息用户可以对系统状态了如指掌，以便做出适当操作。

3.2 测量实例选择实验室内BJ-32标准矩形角锥喇叭天线，使用Agilent 和Anritsu 矢量网络分析仪分别进行测量，相关参数见表1.

选取两次测量所得数据文档中3.26 GHz频率点的数据做出天线归一化方向图，如图8和图9所示。

4 结论

本系统以计算机为核心，充分利用了实验室先进仪器的计算机通信接口，系统软件的用户界面布局清晰、功能全面，减少了对仪器的直接操作，对贵重仪器起到了保护作用从而降低了维护费用。系统中使用矢量网络分析仪使得系统具有一次性扫描测量便可获得多频点天线数据的能力。编程中采用通用标准指令，增强了软件的可移植性和可扩展性。多线程技术的使用，实现了多任务的并行工作，满足了系统实时性要求，使用户可以通过用户界面直观了解到系统运行状态及测量进度，同时还可将天线测量数据即时读取并保存，以便进一步处理和研究。