使用软件定义无线电测量系统开发一个天线辐射模式测量系统的原型
Alex Kana-Chuctaya1, Alexander Hilario-Tacuri1
1Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Arequipa, Peru.
HardwareX
|October 2, 2025
概括
本研究介绍了一种低成本的自动化系统,用于测量使用软件定义无线电 (SDR) 和树派的天线辐射模式. 该开源原型为研究和电信提供可靠和可适应的天线表征.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 天线理论天线理论
背景情况:
- 精确的天线辐射模式测量对于电信至关重要.
- 现有的系统可能昂贵而复杂.
- 需要易于使用和适应的表征工具.
研究的目的:
- 设计和实施一个自动化,低成本的原型系统,用于测量天线辐射模式.
- 验证系统的性能和实际可用性.
- 为天线表征提供开源解决方案.
主要方法:
- 使用软件定义无线电 (SDR),步进电机和树Pi进行自动360°扫描.
- 开发了一个触摸屏界面,用于实时控制和数据可视化.
- 在非无声环境中,在70MHz - 5.9GHz频段测量辐射模式.
主要成果:
- 原型成功测量了超宽带天线的辐射模式,准确度可接受.
- 实现的根平均平方误差 (RMSE) 和平均绝对误差 (MAE) 分别低于0.172 (3.260 dB) 和0.139 (2.625 dB).
- 在非无声环境中证明了实际适用性.
结论:
- 开发的原型是用于天线表征的低成本,可靠,模块化和可适应的解决方案.
- 开源性质促进复制和未来的增强.
- 适用于学术研究和实际的电信应用.


