专利名称：一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线波束宽度标定技术领域，具体涉及一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置。
背景技术：
无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线(电缆)输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来并通过馈线送到无线接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。衡量天线性能的参数之一是波束宽度。天线波束宽度(Antenna beamwidth),又名半功率波束宽带。天线波束宽度有两种:水平波束宽度及垂直波束宽度；水平波束宽是指在水平方向上，在最大辐射方向2侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角；而垂直波束宽度是指在垂直方向上，在最大辐射方向2侧，辐射功率下降3dB的2个方向的夹角。目前，测定天线波束宽度的装置是通过暗室来进行，这样的标定装准确性不高，不能比较准确地反映天线波束宽度，因而无法准确地描述天线性能；另外，这种测定天线波束的建设测试条 件的投资较大。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，旨在解决现有暗室近场测量标定天线波束宽度准确性不高以及建设测试条件投资大的问题。本实用新型是这样实现的，一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，包括:俯仰方位转台，所述俯仰方位转台包括固定在支架上的用于放置天线的平台、在所述支架下设控制所述平台俯仰或方位运动的俯仰电机、方位电机及采集所述平台俯仰角度及方位角度的俯仰角度传感器、方位角度传感器。传输单元，传送驱动所述俯仰电机、方位电机的控制信号，采集所述俯仰角度传感器、方位角度传感器采集的俯仰角度与方位角度以及天线接收机的输出信号强度传输给控制处理单元。控制处理单元，输出所述控制信号，根据所述俯仰角度与方位角度以及天线接收机信号强度，根据天线波束宽度定义计算天线波束宽度。所述俯仰电机通过螺杆、俯仰转轴与所述平台连接；所述方位电机通过传动齿轮、方位旋转轴连接所述支架。所述俯仰角度传感器设在所述俯仰转轴上，所述方位角度传感器设在所述支架上。所述的支架固定在一底盘上。本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果:本实用新型利用太阳为信号源，通过俯仰旋转平台带动天线作俯仰或旋转动作，通过远场来直接测量天线波束宽度，相比近场暗室测量是通过计算获取天线波束宽度而言，获取的天线波束宽度准确性更高；同时标定装置更简单，且不需要暗室，成本较，从而解决了暗室测定天线波束的建设测试条件的投资较大的问题。
图1是本实用新型实施例提供的以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置的俯仰方位转台结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的天线在俯仰方位转台的放置示意图。图3是本实用新型实施例提供的以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置的工作原理示意图。图4是本实用新型实施例提供的以太阳为信号源的天线波束宽度的标定方法的控制流程图。附图标记:1_平台、2-螺杆、3-俯仰电机、4-俯仰转轴、5-俯仰角度传感器、6_支架、7-方位角度传感器、8-底盘、9-方位旋转轴、10-传动齿轮、11-方位电机、12-天线。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图，对本实用新型进行进一步 详细说明。本实用新型实施例提供了一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置。参见图广4所示，一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，包括:俯仰方位转台，所述的俯仰方位转台包括用于放置天线12的平台1、所述的平台I固定放置在一支架6上，在所述的支架6下方设有用于驱动所述平台I俯仰运动的俯仰电机3、用于驱动所述支架6及平台I作水平方位旋转的方位电机11以及采集所述平台I的俯仰角度的俯仰角度传感器5、采集所述平台I的方位角度的方位角度传感器7。传输单兀,用于将控制处理单兀输出的控制信号传输给所述俯仰电机3和方位电机11，控制所述驱动俯仰电机3和方位电机11运动，从而带动所述的平台I作相应运动，同时将所述俯仰角度传感器5和方位角度传感器7采集的平台I的俯仰角度与方位角度以及天线12的天线接收机的输出信号强度传输给所述控制处理单元。控制处理单元，用于输出驱动所述俯仰电机3和方位电机11的控制信号，并根据所述俯仰角度传感器5与方位角度传感器7采集的俯仰角度与方位角度以及天线12的天线接收机的输出信号强度，根据天线波束宽度定义计算天线波束宽度。所述的平台I固定在支架6上、所述的俯仰电机3通过螺杆2、俯仰转轴4与所述的平台I连接；所述的方位电机11通过传动齿轮10、方位旋转轴9连接所述的支架6。所述俯仰角度传感器5设在所述的俯仰转轴4上，所述方位角度传感器7设在所述的支架6上。所述支架6固定在一底盘8上。下面结合图2 4，对运用本实用新型实施例提供的天线波束宽度标定装置进行天线波束宽度的标定说明如下:将天线12固定放置在所述俯仰方位转台的平台I上。通过控制处理单元输出控制信号，驱动所述俯仰电机2及方位电机11驱动所述平台I作俯仰运动或水平旋转，使的天线12的天线接收机输出信号功率最强，也就是使所述的天线对准太阳，通过所述的俯仰角度传感器及方位角度传感器获取此时刻的天线12的俯仰角度a和方位角度b。通过控制处理单元输出控制信号，驱动所述平台I以所述的俯仰角a和方位角b为中心分别做俯仰或旋转，并通过所述的俯仰角度传感器及方位角度传感器获取所述平台I俯仰或旋转后的俯仰角度、方位角度与天线接收机的输出信号强度，存入数据库。控制处理单元根据所述的俯仰角度传感器5及方位角度传感器7获取的所述俯仰角度、方位角度以及所述天线接收机的输出信号强度，根据天线波束宽度定义计算天线波束宽度。本实用新型把太阳看成发射电磁波的点源，以太阳为信号源，通过旋转、俯仰天线来获取天线波束宽度。一种应用以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置的标定方法，包括以下步骤:1)、将天线12固定放置在平台I上。2)、通过方位电机11驱动所述平台I的旋转,通过俯仰电机4驱动所述平台I的俯仰，使所述天线的天线接收机输出信号功率最强，也就是使所述的天线对准太阳，通过俯仰角传感器及方位角传感器获取此时所述天线的俯仰角度a和方位角度b。由于所述天线12固定放置在所述平台I上，因此，所述平台I的俯仰角度a和方位角度b，即为所述天线12的俯仰角度a和方位角度b。3)、驱动所述平台以所述俯仰角度a和方位角度b为中心分别做俯仰或旋转，同时获取所述天线的俯仰角度、方位角度与所述的天线接收机的输出信号强度，存入数据库。4)、根据 获取的所述天线的俯仰角度、方位角度以及所述天线接收机的输出信号强度，根据天线波束宽度定义计算天线波束宽度。设天线的天线接收机输出信号功率最强时信号功率强度为Amax，此时刻获得天线的俯仰角度a和方位角度b,那么当天线俯仰角度从a降到a-al时，当天线接收机信号降到Amax的一半时,a-al为第一个俯仰半功率点。再将天线俯仰角度从a升到a+a2时,天线接收机信号降到Amax的一半时，a+al为第二个俯仰半功率点,那么,天线在俯仰方向的天线波束宽度为al+a2。同样，当天线的方位角度从b降到b-bl时,天线接收机信号降到Amax的一半时，b-bl为第一个方位半功率点；再将天线方位角度从b转到b+b2时，天线接收机信号降到Amax的一半时，b+b2为第二个俯仰半功率点，那么天线在方位方向的天线波束宽度为bl+b2。本实用新型通过上述的方法，即实现了直接测量标定天线波束宽度，与暗室近场标定是通过测量计算而获得的天线波束宽度相比，标定的准确性更高。同时，本实用新型标定设备简单，不需要暗室，因而成本较，从而解决了暗室测定天线波束的建设测试条件的投资较大的问题。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，其特征在于，包括: 俯仰方位转台，所述俯仰方位转台包括固定在支架(6)上的用于放置天线(12)的平台(I)、在所述支架(6)下设控制所述平台俯仰或方位运动的俯仰电机(3)、方位电机(11)及采集所述平台俯仰角度及方位角度的俯仰角度传感器(5)、方位角度传感器(7)； 传输单元，传送驱动所述俯仰电机(3)、方位电机(11)的控制信号，采集所述俯仰角度传感器(5)、方位角度传感器(7)采集的俯仰角度与方位角度以及天线接收机的输出信号强度传输给控制处理单元； 控制处理单元，输出所述控制信号，根据所述俯仰角度与方位角度以及天线接收机信号强度，根据天线波束宽度定义计算天线波束宽度。
2.根据权利要求1所述的一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，其特征在于，所述俯仰电机(3)通过螺杆(2)、俯仰转轴(4)与所述平台(I)连接；所述方位电机(11)通过传动齿轮(10 )、方位旋转轴(9 )连接所述支架(6 )。
3.根据权利要求2所述的一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，其特征在于，所述俯仰角度传感器(5)设在所述俯仰转轴(4)上，所述方位角度传感器(7)设在所述支架(6)上。
4.根据权利要求3所述的一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，其特征在于，所述的支架(6)固定在一底盘(8)上。
专利摘要本实用新型公开了一种以太阳为信号源的天线波束宽度标定装置，包括固定在支架上的用于放置天线的平台、在所述支架下设控制所述平台俯仰或方位运动的俯仰电机、方位电机及采集所述平台俯仰角度及方位角度的俯仰角度传感器、方位角度传感器；传输单元传送驱动所述俯仰电机、方位电机的控制信号，采集俯仰角度与方位角度以及天线接收机的输出信号强度传输给控制处理单元；控制处理单元输出所述控制信号，根据所述俯仰角度与方位角度以及天线接收机信号强度，根据天线波束宽度定义计算天线波束宽度。本实用新型相比暗室测量，获取的天线波束宽度准确性更高，同时测量装置更简单，成本较，解决了暗室测定法建设测试条件投资较大的问题。
文档编号G01R29/08GK203101525SQ201220275249
公开日2013年7月31日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者马舒庆, 余人麟 申请人:北京爱尔达电子设备有限公司