基于多線程技術的天線實時測量系統(tǒng)研究

三個工作者線程所完成的具體工作如下：

轉臺狀態(tài)線程：建立計算機與轉臺控制箱的通信，不斷讀取轉臺的位置信息和速度信息并將其更新顯示到用戶界面，對應軟件任務分析部分的任務(1)和(2)，流程如圖4所示。

轉臺啟動線程：首先進入等待狀態(tài)，在矢網(wǎng)初始化以及數(shù)據(jù)文檔建立完成后，向轉臺控制箱發(fā)送指令設置轉臺的運行參數(shù)使其開始運動，對應軟件任務分析部分的任務(3)，流程如圖5所示。

矢網(wǎng)工作線程：其功能為向矢網(wǎng)發(fā)送指令進行初始化設置，使矢網(wǎng)進入觸發(fā)等待狀態(tài)，并建立數(shù)據(jù)存儲文檔，在測量過程中不斷讀取矢網(wǎng)的測量狀態(tài)，每完成一次測量，將測量數(shù)據(jù)讀取并保存到文檔中，同時將測量進度顯示到用戶界面，對應軟件任務分析部分的任務(4)~(7)，流程如圖6所示。

3 系統(tǒng)性能

3.1 系統(tǒng)軟件用戶界面

系統(tǒng)軟件用戶界面根據(jù)功能進行區(qū)域劃分和布局，保證視圖清晰和操作方便，如圖7所示，其中序號標注的區(qū)域功能如下：

(1)系統(tǒng)菜單：可以完成一些系統(tǒng)常規(guī)設置，如儀器切換，數(shù)據(jù)輸出格式以及儀器運行方式的選擇等。這些設置不需要經(jīng)常改動，對于一般測試使用默認設置即可。

(2)常用設置：用于輸入矢網(wǎng)測量參數(shù)和轉臺運行參數(shù)，以及文件輸出位置的選擇和自定義文件名的輸入。此部分為系統(tǒng)運行時經(jīng)常需要改動的設置，與用戶交互頻繁。

(3)測量控制：控制測量的啟動與停止，也可以在非測量狀態(tài)下控制轉臺的運行。用戶對此部分進行操作便可完成對系統(tǒng)運行的控制，以及對轉臺進行位置調(diào)整等。

(4)系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示：實時顯示轉臺的轉動速度和當前位置，在測量過程中不斷更新顯示系統(tǒng)的運行進度。通過這些信息用戶可以對系統(tǒng)狀態(tài)了如指掌，以便做出適當操作。

3.2 測量實例選擇實驗室內(nèi)BJ-32標準矩形角錐喇叭天線，使用Agilent 和Anritsu 矢量網(wǎng)絡分析儀分別進行測量，相關參數(shù)見表1.

選取兩次測量所得數(shù)據(jù)文檔中3.26 GHz頻率點的數(shù)據(jù)做出天線歸一化方向圖，如圖8和圖9所示。

4 結論

本系統(tǒng)以計算機為核心，充分利用了實驗室先進儀器的計算機通信接口，系統(tǒng)軟件的用戶界面布局清晰、功能全面，減少了對儀器的直接操作，對貴重儀器起到了保護作用從而降低了維護費用。系統(tǒng)中使用矢量網(wǎng)絡分析儀使得系統(tǒng)具有一次性掃描測量便可獲得多頻點天線數(shù)據(jù)的能力。編程中采用通用標準指令，增強了軟件的可移植性和可擴展性。多線程技術的使用，實現(xiàn)了多任務的并行工作，滿足了系統(tǒng)實時性要求，使用戶可以通過用戶界面直觀了解到系統(tǒng)運行狀態(tài)及測量進度，同時還可將天線測量數(shù)據(jù)即時讀取并保存，以便進一步處理和研究。