本实用新型涉及无线射频技术领域，尤其涉及一种基于4D架构的射频信号扫描装置。
背景技术：
物联网是近年来兴起的新技术革命，目前已经进入到我们每个人的生活，智能家居、智能电力、智能物流、智能交通、智慧农业、智能医疗、环境监控等物联网应用逐步成型。射频技术作为物联网的关键技术，已经越来越受到高校及科研单位的重视。
射频技术是一个非常复杂的技术体系，核心精髓是阻抗匹配。为了调谐，通常我们会借助场强仪、矢量网络分析仪等设备进行阻抗分析，并借助史密斯圆图来分析信号情况。
传统的阻抗匹配的方法：
1）计算机仿真:由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配，所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。
2）手工计算:这是一种极其繁琐的方法，因为需要用到较复杂的计算公式、并且被处理的数据多为复数。
3）经验:只有在RF领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之，它只适合于资深的专家。
4）史密斯圆图:史密斯圆图是反射系数的极座标图。史密斯圆图是通过验证阻抗匹配的负载产生的。它是由一系列电抗圆图和导纳圆交织在一起组成的圆周系，每个圆都代表不同的阻抗及电抗。这种传统的依据圆图解决问题的方式比较难懂，且需要借助矢网分析仪来辅助，在使用矢网分析仪前必须对仪器进行校准。一般的射频调试工程师并不能灵活利用圆图进行射频调谐。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于4D架构的射频信号扫描装置。
本实用新型采用的技术方案是：
一种基于4D架构的射频信号扫描装置，其包括控制主机、载物台和信号采集机构，待测射频天线放置于载物台上，载物台滑动设于一滑轨上，载物台在滑轨上沿X轴运动，信号采集机构固定设在滑轨的一侧，信号采集机构包括导向杆和滑动套设在导向杆上沿Z轴运动的升降台，升降台的一侧边滑动设有滑动块，滑动块在升降台上沿Y轴运动，滑动块上安装有可旋转的信号采集卡，信号采集卡位于载物台正上方，信号采集卡与控制主机电连接。
所述升降台的一侧边设有滑动轨，滑动块上相对滑动轨两侧分别设有滑动轮，滑动轮由一滑块驱动电机驱动，滑块驱动电机固定于滑动块上，滑块驱动电机与控制主机电连接。
载物台为镜面载物台。
载物台的四边角设有固定夹片。
载物台由一载物台驱动电机驱动，载物台驱动电机与控制主机电连接。
升降台由一升降台驱动电机驱动，升降台驱动电机与控制主机电连接。
信号采集卡相对滑动块进行360°无障碍旋转，以获得立体的信号图像。
其还包括转换器，所述信号采集卡通过转换器连接控制主机。
控制主机设于信号采集机构一旁。
控制主机为PC电脑、笔记本或平板电脑。
进一步地，所述控制主机上配置有计算机辅助软件和预先储备的标准数据库，以便分析射频信号图像，同时观察图像分析的结果，如果出现红色字体或者图像提示，则表示某个点不合格，此时中断测试，检查改进设计。
本实用新型采用以上技术方案，被测试的天线放置在机构的载物台上并由四角的固定夹片固定。以被测天线的正中心为圆心，手动或电动调节相关机构，使得信号采集卡的中心位置对准被测天线的中心，旋转调节信号采集卡使其与天线面呈水平方向平行，同时上下调整升降台使得信号采集卡紧贴在被测天线表面，并以当前状态为初始状态开始在X-Y轴范围内扫描完零点平面；然后自动沿着Z平面抬升升降台1cm，再次执行X-Y轴范围内扫描该平面，同时转动信号采集卡，在设定的点上分别测试垂直信号和水平信号；信号采集卡采集到的数据（可经由转换器）实时上传到控制主机进行处理。测试人员通过控制主机对扫描装置进行控制处理。
本实用新型采用4D架构的扫描装置，能够精确的采集到射频场某个点的精确（误差极小）的射频参数，对于天线设计的科学性及可靠性提供了保证。本实用新型适用于教学领域的电子、RFID、物联网、计算机等专业的实验及实训，也可作为企业、研究所等科研单位进行产品开发、科学研究的平台。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
图1为本实用新型一种基于4D架构的射频信号扫描装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种基于4D架构的射频信号扫描装置，其包括控制主机1、载物台2和信号采集机构3，待测射频天线放置于载物台2上，载物台2滑动设于一滑轨4上，载物台2在滑轨4上沿X轴运动，信号采集机构3固定设在滑轨4的一侧，信号采集机构3包括导向杆31和滑动套设在导向杆31上沿Z轴运动的升降台32，升降台32的一侧边滑动设有滑动块33，滑动块33在升降台32上沿Y轴运动，滑动块33上安装有可旋转的信号采集卡5，信号采集卡5位于载物台2正上方，信号采集卡5与控制主机1电连接。
进一步地，所述升降台32的一侧边设有滑动轨34，滑动块33上相对滑动轨34两侧分别设有滑动轮，滑动轮由一滑块驱动电机35驱动，滑块驱动电机35固定于滑动块33上，滑块驱动电机35与控制主机1电连接。
进一步地，载物台2为镜面载物台2。
进一步地，载物台2的四边角设有固定夹片21。
进一步地，载物台2由一载物台驱动电机22驱动，载物台驱动电机22与控制主机1电连接。
进一步地，升降台32由一升降台驱动电机36驱动，升降台32驱动电机与控制主机1电连接。
进一步地，信号采集卡5相对滑动块33进行360°无障碍旋转，以获得立体的信号图像。
进一步地，本实用新型还包括转换器（图中未示出），所述信号采集卡5通过转换器连接控制主机1。
进一步地，控制主机1设于信号采集机构3一旁。
进一步地，控制主机1为PC电脑、笔记本或平板电脑。
进一步地，所述控制主机1上配置有计算机辅助软件和预先储备的标准数据库，以便分析射频信号图像，同时观察图像分析的结果，如果出现红色字体或者图像提示，则表示某个点的射频信号不合格，此时中断测试，检查改进设计。
本实用新型采用以上技术方案，被测试的天线放置在机构的载物台2上并由四角的固定夹片21固定。以被测天线的正中心为圆心，手动或电动调节相关机构，使得信号采集卡5的中心位置对准被测天线的中心，旋转调节信号采集卡5使其与天线面呈水平方向平行，同时上下调整升降台32使得信号采集卡5紧贴在被测天线表面，并以当前状态为初始状态开始在X-Y轴范围内扫描完零点平面；然后自动沿着Z平面抬升升降台321cm，再次执行X-Y轴范围内扫描该平面，同时转动信号采集卡5，在设定的点上分别测试垂直信号和水平信号；信号采集卡5采集到的数据（可经由转换器）实时上传到控制主机1进行处理。
本实用新型采用4D架构的扫描装置，能够精确的采集到射频场某个点的精确（误差极小）的射频参数，对于天线设计的科学性及可靠性提供了保证。本实用新型通过这种设计的射频图像识别与分析系统，解决了射频工程师需要多年技术积累、且需要长期的经验才能设计射频电路设计的问题，通过专业校准过的射频信号采集设备，几乎“无失真（误差极小，在误差允许范围内）”的采集射频场里面的信号图像与参数，并自动与预先储备的标准数据库进行比对；这样使得初级射频工程师进行复杂的射频天线设计成为可能，它能够指导设计师通过控制主机1“看到”射频图像信息，并根据图像反馈的结果进行相应的电路调节与设计。本实用新型适用于教学领域的电子、RFID、物联网、计算机等专业的实验及实训，也可作为企业、研究所等科研单位进行产品开发、科学研究的平台。