软件分系统包括采样控制子系统、数据处理子系统和结果显示子系统三部分，均由中心计算机掌握。采样控制软件子系统包括GPIB卡控制程序和运动卡控制程序。GPIB卡控制天线转台、测试仪表的工作；运动卡控制采样架的运行。数据处理软件子系统在频域功能下包括测试数据编组、数据预处理、近场到远场变换、近场到口径场反演、探头修正与其他误差修正等功能，在时域功能下包括时域信号预处理程序、纯时域近远场变换程序、时域到频域傅里叶变换程序、时基（即相位）修正程序、频域近场重建程序、频域近远场变换程序、频域口径场反演程序、频域到时域傅里叶变换程序。结果显示软件子系统包括三维功能和二维功能两部分。其中三维功能包括三维球坐标显示功能、三维极坐标显示功能和三维直角坐标显示功能，以及三种坐标系下的动画显示功能。二维功能包括二维直角坐标显示功能，二维极坐标显示功能和二维平面显示功能。下面就采样控制软件、数据处理软件和结果显示软件三个子系统分别加以介绍。
1）采样控制软件子系统
自动化的采样系统要求实现用工控机对采样架和发射、接收设备的控制。具体来说，就是通过工控机对插在工控机底板扩展槽上的GPIB卡发送指令，进而控制与GPIB卡相连的测试仪表的工作状态；还有就是通过工控机对插在工控机底板扩展槽上的PAMC卡（多轴运动控制卡）发送运动指令，PMAC卡根据所接收的指令计算出驱动步进电机的脉冲数，进而向控制电机运动的电机控制器（亦称变频器）发送脉冲输出指令，由电机控制器产生出驱动步进电机转动的高功率脉冲，电机转动带动相应的传动设备，由此实现对采样架运动的控制。
采样控制程序储存在工控机内，该程序通过某种语言（如VC++等）一方面对GPIB卡编程，控制测试仪表的工作状态；另一方面要生成用户所需要的采样模式的运动指令组并控制PMAC卡。将运动指令转化为脉冲数的工作由PMAC卡内部的程序完成，无需采样控制程序考虑。
2）数据处理软件子系统
数据处理软件子系统是近场测量系统的核心和灵魂。
频域测试状态下，数据处理功能相对比较单纯，就是完成近场测试数据的排列和编组，进行近远场变换和口径反演，进行各种误差修正，然后输出处理结果。
图10-54 时域数据处理软件总框图
时域测试的数据处理相对比较复杂，总的来说数据处理软件包含数据预处理、纯时域方法数据处理和时域频域结合法数据处理三部分。由于纯时域数据处理方法对系统噪声和时基精度要求过于苛刻，同时其计算量又过于庞大，所以只用来计算单点的远场时域波形。数据处理的主要任务由时域频域结合法完成。时域数据处理软件总框图如图10-54所示。
在图10-54中采样系统采集的原始信号首先经过数据预处理，将数字示波器（或数字采样示波器）输出的原始数据转化成适合程序处理的格式。这一部分工作到底包含哪些内容要视具体的时域采样设备而定，一般来说应包含有效数据提取、加配时间轴等。此外采样数据排序也要在这一部分完成，因为原始的采样数据是按照探头的运动轨迹排列的，排序就是要为每一个采样点的数据配上空间坐标，并按空间坐标顺序重新排列。
3）结果显示软件子系统
在结果显示层面，频域测试与时域测试基本相同。只是时域测试需要额外考虑时域测试结果的显示与输出，因而时域测试的数据显示是完全兼容包含频域测试的，这里仅以时域测试为例加以简要说明。(www.xing528.com)
时域近场测量技术既能得到被测天线的频域方向图又能得到被测天线的时域辐射场，因此其结果显示软件应包含静态显示和动态显示两种功能。结果显示软件包括三维功能和二维功能两部分。其中三维功能包括三维球坐标显示功能、三维极坐标显示功能和三维直角坐标显示功能；二维功能包括二维直角坐标显示功能、二维极坐标显示功能和二维平面图显示功能。在三维功能中还包括三种坐标系下的动画显示功能。
本章小结
本章介绍了微波天线特性的测试，天线测试场，天线方向图测量，天线增益测量，天线方极化测量，天线远场自动测试系统，采用网络分析仪的天线幅-相测量系统，常规毫米波远场测试系统，天线近场测试系统工作原理系统组成。
习题作业
1.以被测天线工作于接收状态为例，说明最小测试距离的确定。
2.欲测试3 cm波段矩形角锥喇叭天线的方向图，被测和辅助喇叭天线类型和尺寸相同，口径尺寸19.4 cm×14.4 cm，中心波长λ0=3.2 cm，试确定最小测试距离。
3.对天线测试场的要求是什么？超短波和微波天线可选择什么样的测试场，并采取哪些措施消除地面反射对天线测试的影响？
4.阐述旋转天线法测方向图的原理。根据实验测得的实验数据画出方向图，当频率改变时，方向图是否有变化？
5.天线增益和方向性系数的意义分别是什么？它们的区别是什么？
6.简述三天线法测量天线增益的原理。
7.简述用极化图法测量天线极化的基本原理。
8.画出比较法测量天线的增益的方框图，写出其主要测量步骤和计算公式。
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