一种基于分集概念的扫频测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天线测量系统，尤其涉及一种基于分集概念的扫频测量系统。
【背景技术】
[0002]目前，天线测量系统通常有两种组成形式，一种是由合成信号源、发射天线、被测天线、射频开关、单通道关节及频谱分析仪等组成，其工作原理是:由合成信号源通过发射天线向空间中发射特定单频点正弦波信号，被测天线接收到发射天线发射的特定频率信号后，经过射频开关选通一路后经单通道关节传送至频谱分析的输入端，以实现对360°方向空间中电磁波信号的连续不间断数据采集。由于通信天线的工作频段通常较宽，需要测量的频点很多，因此采用频谱信号源组建的测量系统因为测量效率低下，通常只测量“高、中、低”三个频点，不能满足天线全频段使用的测量需求，并且上述频谱信号源组建的点频测量系统的不能同时测量信号的幅度和相位等参数。
[0003]天线测量系统的另一种组成形式是由:两端口网分、发射天线、被测天线、射频开关、单通道关节等组成，其工作原理是:由两端口网分中的某一路输出单路扫频信号，并通过发射天线向空间辐射扫频信号，被测天线将接收到的信号经过射频开关选通一路后经单通道关节传送至两端口网分的另一路输入端，以实现对360°方向空间中电磁波信号的连续不间断数据采集。但具有该组成形式的天线测量系统的测量效率一般、拓展升级空间不大，现在普遍运用于天线测量中。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于分集概念的扫频测量系统。
[0005]本实用新型提供了一种基于分集概念的扫频测量系统，所述扫频测量系统包括:四端口矢量网络分析仪、发射天线、多端口被测天线、天线测量转台及一处理单元;其中，
[0006]所述四端口矢量网络分析仪的至少一个输出端与所述发射天线连接，两个输入端通过设有双通道射频旋转关节的所述天线测量转台连接所述多端口被测天线;所述多端口被测天线设置于所述天线测量转台上;所述处理单元与所述四端口矢量网络分析仪及所述天线测量转台分别连接；
[0007]所述四端口矢量网络分析仪通过所述发射天线向空间辐射至少一路扫频信号；
[0008]所述多端口被测天线包括两个相互正交的接收端口，分别用于接收所述扫频信号，得到主极化信号及交叉极化信号；
[0009]所述四端口矢量网络分析仪用于接收所述主极化信号及交叉极化信号；
[0010]所述处理单元用于获取所述主极化信号的电平、交叉极化信号的电平及所述天线测量转台的转动角度，并根据所述主极化信号的电平、交叉极化信号的电平及转动角度生成天线方向图并输出。
[0011 ]在一实施例中，所述发射天线为单端口单极化发射天线，所述四端口矢量网络分析仪通过所述单端口单极化发射天线向空间辐射一路扫频信号。
[0012]在一实施例中，所述多端口被测天线的两个相互正交的接收端口分别为+45°接收端口及-45°接收端口。
[0013]在一实施例中，所述多端口被测天线的两个相互正交的接收端口分别为垂直接收端口及水平接收端口。
[0014]在一实施例中，所述发射天线为双端口双极化发射天线，所述四端口矢量网络分析仪通过所述双端口双极化发射天线向空间辐射两路相互正交的扫频信号。
[0015]在一实施例中，所述双端口双极化发射天线的两个发射端口分别为+45°发射端口及-45°发射端口，并且所述多端口被测天线的两个相互正交的接收端口分别为+45°接收端口及-45°接收端口。
[0016]在一实施例中，双端口双极化发射天线的两个发射端口分别为垂直发射端口及水平发射端口，并且所述多端口被测天线的两个相互正交的接收端口分别为垂直接收端口及水平接收端口。
[0017]在一实施例中，所述天线测量转台转动角度的范围为0°?360°。
[0018]在一实施例中，所述多端口被测天线通过一个双刀八掷射频切换开关与所述双通道射频旋转关节连接。
[0019]点频测量系统中的被测天线每转一圈只能测量一个频点，而本实用新型提供的扫频测量系统中的多端口被测天线每转一圈可完成η个(η取决于网络分析仪的频点设置，至少为101个频点)的测量，在很大程度上提高了测量效率的同时还解决了频谱信号源组建点频测量系统的不能同时测量幅度和相位等固有的天线测量问题，提升了测量的手段和精度。并且，本实用新型还具有自动化程度高、拓展升级空间大以及适用场合广的优点。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本实用新型实施例基于分集概念的扫频测量方法的流程示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例扫频测量系统A的结构示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例扫频测量系统A的另一结构示意图；
[0024]图4为本实用新型另一实施例扫频测量系统B的结构示意图；
[0025]图5为本实用新型实施例扫频测量系统B的另一结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]图1为本实用新型实施例基于分集概念的扫频测量方法的流程示意图。如图1所示，本实用新型提供的基于分集概念的扫频测量方法包括以下步骤:
[0028]步骤1、发射天线接收至少一路扫频信号，并向空间辐射上述扫频信号。
[0029]步骤2、具有两个相互正交的接收端口的多端口被测天线接收所述扫频信号，得到主极化信号及交叉极化信号。
[0030]步骤3、接收设备接收所述主极化信号、所述交叉极化信号。
[0031]步骤4、处理单元获取所述主极化信号的电平、所述交叉极化信号的电平以及所述多端口被测天线的转动角度，并根据所述主极化信号的电平、交叉极化信号的电平以及多端口被测天线的转动角度生成天线方向图并输出。
[0032]相较于点频测量方法，本实用新型提供的基于分集概念的扫频测量方法的测量效率大大提高，解决了点频测量方法的不能同时测量幅度和相位等固有的天线测量问题，提升了测量的手段和精度。
[0033]在步骤I中，当发射天线为单端口单极化发射天线时，该单端口单极化发射天线向空间辐射一路扫频信号。
[0034]通常地，上述单端口单极化发射天线向空间以线极化方式辐射一路扫频信号。此时，与该单端口单极化发射天线的发射端口平行设置的多端口被测天线的一个接收端口(主极化端口，即与发射天线极化相同的端口)接收上述扫频信号，得到主极化信号，与上述单端口单极化发射天线的发射端口正交设置的多端口被测天线的另一接收端口(交叉极化端口，即与发射天线极化正交的端口)接收上述扫频信号，得到交叉极化信号。接收设备从主极化端口得到主极化信号，从交叉极化端口得到交叉极化信号。
[0035]在步骤I中，当发射天线为双端口双极化发射天线时，该双端口双极化发射天线接收两路扫频信号，并向空间辐射两路相互正交的扫频信号。
[0036]此时，多端口被测天线的其中一个接收端口接收上述双端口双极化发射天线辐射的两路相互正交的扫频信号，得到一路主极化信号、一路交叉极化信号；
[0037]多端口被测天线的另一个接收端口接收上述双端口双极化发射天线辐射的两路相互正交的扫频信号，得到一路主极化信号、一路交叉极化信号。接收设备同时接收上述两路主极化信号及两路交叉极化信号。
[0038]图2为本实用新型实施例扫频测量系统A的结构示意图。如图2所示，扫频测量系统A包括:四端口矢量网络分析仪1、发射天线2、多端口被测天线3、天线测量转台4及一处理单
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[0039]四端口矢量网络分析仪I的至少一个输出端与发射天线2连接，以通过发射天线2向空间辐射至少一路扫频信号。图2仅示出了四端口矢量网络分析仪I的一个输出端与发射天线2连接，故可以通过发射天线2向空间辐射一路扫频信号，但本实用新型并不以此为限。
[0040]多端口被测天线3包括两个相互正交的接收端口，分别用于接收发射天线2发出的一路扫频信号，得到主极化信号及交叉极化信号。
[0041]多端口被测天线3设置于天线测量转台4上，可被天线测量转台4驱动旋转。天线测量转台4设有双通道射频旋转关节6，四端口矢量网络分析仪I的两个输入端通过双通道射频旋转关节6与多端口被测天线3连接，用于接收上述主极化信号及交叉极化信号。
[0042]处理单元5与四端口矢量网络分析仪I及天线测量转台4分别连接，用于获取上述主极化信号的电平、交叉极化信号的电平及天线测量转台4的转动角度，并根据上述主极化信号的电平、交叉极化信号的电平及转动角度生成天线方向图并输出。
[0043]具体实施时，多端口被测天线3被天线测量转台4驱动旋转一圈的同时，四端口矢量网络分析仪I从多端口被测天线3接收同极化信号和交叉极化信号的极化特性测量数据，从而实现同时对多端口被测天线3的具有不同极化特性的两个接收端口的性能检测。
[0044]本实用新型提供的扫频测量系统的测量效率为传统单通道扫频测量系统的两倍，是早期频谱信号源点频测量系统的2Xn倍，测量效率较高。并且，点频测量系统中的被测天线每转一圈只能测量一个频点，而本实用新型提供的扫频测量系统中的被测天线每转一圈可完成η个(η取决于网络分析仪的频点设置，至少为101个频点)的测量，在提高测量效