一种波导天线的快速瞄准装置及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微波辐射场测量技术领域，具体涉及一种波导天线的快速瞄准装置及 其方法。
【背景技术】
[0002] 波导天线（如开口波导和喇叭天线等）是定向辐射的天线，具有结构简单、增益适 中、辐射主轴与物理轴重合等特点，是常用的微波发射和接收天线。在微波辐射场测量中， 波导天线的瞄准精度对测量结果及测量不确定度有较大影响。
[0003] 在辐射场测量中，波导天线的瞄准主要包括两方面内容：
[0004] (1)接收天线与发射天线之间的极化关系；
[0005] (2)接收天线与发射天线之间的角度关系。
[0006] 对于精确测量而言，通常要求接收天线与发射天线极化匹配，接收天线主轴指向 发射天线特定位置，如相位中心或口面中心。
[0007]目前，微波辐射场测量中波导天线的瞄准主要有两种方法。
[0008] -种方法是利用测绘仪器，如全站仪。全站仪可以给出天线姿态的三维数据，进而 计算出天线的空间指向。通过反复测量计算和调整天线姿态可以实现天线的瞄准。优点是 精度高，但全站仪通常需要有经验的专业人员使用，而且每次架设全站仪和获取数据都需 要较长时间，操作过程繁琐且瞄准过程不直观，不便于在多次瞄准或对多套天线瞄准的场 合应用，
[0009] 另一种方法是目测，目测即通过观察者眼睛直接观察，可给出天线的大致指向。其 优点是直观方便，操作快捷，但目测的精度因人而异，缺少定量的度量，测量数据可靠性差。
[0010] 以上两种方法各有利弊，因此寻找一种既方便快捷，又能提供直观定量且精度较 高的瞄准方法对微波辐射场测量波导天线的瞄准有现实意义。
【发明内容】
[0011] 为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种波导天线的快速瞄准装置及其方 法，目的在于，在保证微波辐射场测量中波导天线瞄准精度的前提下，实现不同距离处可视 瞄准点的快速瞄准，提高辐射场测量中波导天线瞄准的便捷性。
[0012] 一种波导天线的快速瞄准装置，包括瞄准基座、角度指示装置和瞄准点指示装置，
[0013] 所述的瞄准基座为倒T型结构，其包括底座和与底座垂直连接的安装轴，所述的 底座上表面为平面，底座下表面凹设卡槽，所述卡槽形状与波导天线上部的形状相匹配，卡 槽与波导天线卡扣连接；
[0014] 所述的角度指示装置固定在底座的上表面；
[0015] 所述的瞄准点指示装置包括激光指示器和光学瞄准镜；激光指示器设置在安装轴 上端，光学瞄准镜设置在激光指示器正上方，激光指示器设有光轴调节装置，光学瞄准镜设 有视轴调节装置。
[0016] 所述的安装轴设置在底座的中心线上，激光指示器和光学瞄准镜设置在安装轴的 轴线上。
[0017] 所述的激光指示器的光轴和光学瞄准镜的视轴相互平行，且处在同一平面上，可 精确地实现不同距离处瞄准点的可视化。
[0018] 所述的波导天线为矩形波导天线或圆波导天线。
[0019] 激光指示器通过定位和紧固装置与安装轴连接。
[0020] 所述的光学瞄准镜通过夹具与激光指示器连接，例如8字夹。
[0021] 所述的角度指示装置为倾角仪、双轴水平仪或T型水平仪，还可以为其他的数字 或机械角度测量仪器。
[0022] 一种波导天线的快速瞄准装置的瞄准方法，包括以下步骤：
[0023] 1)确定始终与波导天线辐射主轴/主平面重合或平行的物理轴/物理平面；
[0024] 2)利用角度指示装置给出步骤1)中物理轴/物理平面的极化方向和相对于预设 瞄准目标的调整角度；
[0025] 3)依据步骤2)中角度指示装置指示的调整角度，不断调整波导天线极化方向，缩 小调整角度，直到满足测量需求；
[0026] 4)利用瞄准点指示装置给出与步骤1)中物理轴/物理平面平行或重合的光轴和 视轴，确定可视化的瞄准点；
[0027] 5)依据步骤4)中的可视化的瞄准点，不断调整天线瞄准方向，直到满足测量需 求；
[0028] 6)当步骤3)和步骤5)同时满足测量需求时，即实现了天线的瞄准；
[0029] 所述的主平面为E面或H面。
[0030] 步骤5)中不断调整波导天线瞄准方向包括方位调整和俯仰调整；
[0031] 所述方位调整是通过以下步骤进行调整的：
[0032] 在不满足几何近似条件L?h2时，调整瞄准装置的光点瞄向光轴和视轴所在平面 上距预设瞄准点hi处；
[0033] 在满足几何近似条件L?h2时，直接使瞄准装置的十字分化交叉点瞄向预设瞄准 占.
[0034] 所述俯仰调整是通过以下步骤进行调整的：
[0035] 在不满足几何近似条件L?h2时，调整瞄准装置的光点瞄向光轴和视轴所在平面 上距预设瞄准点上方hl/c〇S0处；
[0036] 在满足几何近似条件L?h2时，直接使瞄准装置的十字分化交叉点瞄向预设瞄准 占.
[0037] 其中，hl、h2分别为激光指示器3和光学瞄准镜4距瞄准基座底面的距离，且h2 >hl，L为波导天线与预设瞄准点的距离，0为波导天线辐射主轴与水平面的夹角。
[0038] 进行步骤1)之前还包括对波导天线的快速瞄准装置校准步骤，所述校准步骤包 括以下步骤：
[0039] 用全站仪进行校准，先测出波导天线的瞄准轴；通过测量瞄准装置不同位置处的 光点坐标，进行光轴调整，使光轴在波导天线瞄准轴正上方且相互平行；调整光学瞄准镜4 的视轴与所述的光轴平行。
[0040] 相对于现有技术，本发明具有以下优点：
[0041] 本发明一种波导天线的快速瞄准装置，包括瞄准基座、角度指示装置和瞄准点指 示装置，瞄准装置瞄准基座采用与天线外形匹配的设计，可便捷的与测量天线配合，采用角 度指示装置给出测量天线与参考平面的角度，采用瞄准点指示装置直观的指示出瞄准点， 操作简单快捷，便于快速瞄准。
[0042] 进一步，瞄准装置采用模块化的组装方式，结构简单，瞄准基座可采用常用金属或 非金属硬质材料，易于加工。
[0043] 进一步，瞄准点指示装置光轴和视轴可调，便于瞄准装置的校准。可实现不同距离 的瞄准，瞄准装置的光点和十字分化交叉点均直观可见。瞄准精度高，在辐射场测量中有广 泛的应用前景。
[0044] 本发明的瞄准方法，可以实现测量天线的快速瞄准，操作简单便捷，瞄准精度高， 瞄准点直观可见。可实现在微波辐射场测量中波导天线瞄准精度的前提下，提高辐射场测 量中波导天线瞄准的便捷性。
[0045] 进一步，利用全站仪对某一波导天线的指向与本装置的样品进行了瞄向比对实 验，由比对实验结果可以看出，瞄准装置瞄向与波导天线指向差均小于0.r，这可以满足 大多数的辐射场测量对波导天线瞄准角度的要求，说明本发明具有较高的瞄准精度。
【附图说明】
[0046] 图la是波导天线的快速瞄准装置的主视图；
[0047] 图lb是波导天线的快速瞄准装置的左视图；
[0048] 图2是本发明方法的实施流程图；
[0049] 图3是波导天线快速瞄准装置工作