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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

当代社会，随着时代的进步和科学的发展，数据采集，数据测量和对各类测试结果的处理变得愈加重要，天线近场测量系统即是一套在中心计算机的控制下进行天线近场扫描及对数据采集，测量，处理的一种十分优秀的系统。如今各类大型重工业发展迅速，要想实现对机器的测量控制和及时的反馈，天线近场控制系统也显得更加重要。目前对天线近场控制系统的研究也是越来越重视，由于天线近场扫描的广泛性，该系统也发展地越来越快。

天线近场测量技术的发展也会加快各行业核心技术的发展，这种测量技术在军事雷达，航空及航天等众多领域有着极为广泛的应用，神州和各类航天飞船的发射成功，都离不开雷达天线的技术研究开发，其中天线近场测量的重要性，更是不言而喻。

国内外研究现状

国外从50年代开始，就对天线近场测量技术有了初步的技术性研究，所谓近场测量，就是利用一个已知特性的测量探头，在被测天线的某一平面上进行测量扫描，记录探头接收的幅度及位置关系，再经这些测量数据，确定被测天线的远场特性。天线近场测量技术在我国从1970年后才开始发展，并在几十年中，迅速的成为了一种重要的天线测量手段。跟从前的普遍的天线远场测量相比，它有着很多的优点，是一种十分值得重视研究的测量技术。比如信息量获取更广，测量环境对气的影响较小，测量的更为准确，测量过程也省时，省力等等，因此获得了更加广泛的应用。而在天线的近场测量系统中，控制近场扫描系统支架的硬件架构的设计就是至关重要的一环，它直接影响到整个系统研究的成功与否。其稳定性与各个位移量控制的精度都将直接影响最终的结果。

2. 研究的基本内容

本文的研究中心即是通过微型芯片AT91SAM7S64实现对天线近场的扫描支架电机系统的控制。通过ARM的功能特性及对各类电路的设计，实现对近场天线测试系统的电机速度、方向的控制，并及时反馈扫描得到的位移量及其他参数，使整个系统有条不紊的运作。本文的重点也就在于对扫描支架驱动电机的控制系统的硬件部分研究设计。

具体要设计的电路主要包括电源电路，复位电路，键盘电路，LCD显示屏模块，上位机指令接收通信电路，电机控制D/A转换电路，电机控制PWM电路，及光栅尺近场扫描架位移的反馈电路等。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本文硬件电路的总体设计分为如下图所示的8个电路模块。分别为电源电路模块，复位电路，键盘电路，显示屏电路，电机驱动模块，光栅尺近场扫描架位移反馈电路及计算机串口通讯电路。由图发现，整个系统中，电源模块为整个电路提供电源，不同的电路也需求不同程度的电压，复位电路则是在系统发现错误或是需要重新工作时，进行复位操作，具体也设计了复位的原理电路。计算机串口通信电路，就是达成人机互动，通过计算机测试软件来设置近场扫描支架的每次位置信息，扫描速度等，通过串口传给单片机，单片机依此来控制电机的转动速度和位移；同时，串口通信业也可以将扫描支架的实时位置信息反馈给上位计算机，以便计算机测试软件配合所测量的数据绘制天线方向图。电机驱动模块分为两种驱动方式，一种是通过芯片内产生的pwm脉冲宽度调制信号直接发送给驱动模块，后完成对近场扫描支架的控制，另一种则是采用d/a转换电路，将芯片输出的数字信号量转换为电压模拟量对支架电机系统进行控制。近场扫描支架扫描到一定位移的时候，光栅尺近场扫描反馈电路把近场的位置信息返回主芯片，在arm芯片内进行相应的控制算法，完成更加精确细致的控制，构成闭环控制电路。显示屏电路将电机的转速及转向显示出来，并通过它我们具体的了解整个系统的运作信息。通过这些模块，电路的设计，实现整体的功能，完成对近场扫描支架的控制。

以单片机stc90c51为中心，通过d/a转换器，将单片机数字量转换为模拟量，从而起到控制电机的转速问题。其中在单片机控制部分通过按键直接从程序中调出所需的速度值。

4. 参考文献

[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[m].第三版.北京:北京航空航天大学出版社,1999

[2] 张悦玲 高文彦 刘万成.基于80c196kb／kc单片机的直流电机控制器[j].电子技术应用. 2006

[3] 杨隆梓 申建华 赖睿.一种基于at89c52的远程直流电机控制系统[j].电子科技.2004