天线测试转台和系统的制作方法

1.本发明涉及天线测试技术领域，尤其涉及一种天线测试转台和系统。


背景技术：

2.转台是一种重要的地面测试设备，用于惯性导航系统和惯性原件鉴定、标定，以及模拟飞行器姿态运动。传统技术中，根据用途可分为仿真转台和惯性测试转台。目前两个类别间渗透愈发显著，界限日趋上移。在国际上，由于惯性制导技术受到世界上技术先进国家和发展中国家的普遍重视，所以世界各国都投入了大量的资金和人力从事转台的研制。
3.我国的转台研制这些年来取得了一定的成就，特别是近几年来，转台的研制得到了很大的发展。目前，国内也有很多研究机构和高校在从事转台的研究与开发。我国在20世纪60年代自主研发和制造了第一台液压飞行仿真转台，为我国早期飞行器控制和制导系统的发展做出了巨大的贡献。进入80年代后，我国将数字控制引入到了转台控制中，用软件实现了复杂控制规律，参数调整也比模拟控制器方便，将我国的转台研究开发带入了一个新的时代。1990年，中航303所研制成功了sgt1型三轴捷联惯导测试转台，这是我国第一台计算机控制的高精度三轴惯导测试台。进入90年代以来，转台的研制进入了数字和模拟的要求也越来越高，这就对转台的设计和整定提出了更高的要求。在转台的实际应用中，需要不同种类的转台应用于不同的使用场景，国内也研制了许多不同种类转台。
4.在天线的方向性测试中，测试的参考源信号的位置一般固定，需要调整天线的空间姿态，以模拟各角度的收发，而天线的空间姿态的调整困难，特别是大尺寸天线的姿态模拟，在俯仰角较大时，天线相位中心容易超出测试静区。传统的天线测试转台中采用垫高被测物或者制造专用治具等方式改变被测物的位置，从而实现使被测物的相位中心移动到天线测试转台的测试静区，传统技术主要是考虑到被测物的相位中心到天线测试转台的静区内即可得到准确的测量结果，故即使被测物的位置精度不高，存在厘米量级误差也是可以接受的，但是这种方式明显不满足毫米量级测试精度要求，因此，需要设计一种精密度更高的天线测试转台来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种天线测试转台和系统，能够具有xyz三个轴向调节功能，测试精密度更高。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种天线测试转台，包括由底至上依次设置的底座、转盘、俯仰轴、支撑轴和驱动部；所述俯仰轴的活动部与所述支撑轴的固定部转动连接，所述俯仰轴包括天线固定结构，所述天线固定结构用于固定待测天线；当驱动部驱动所述俯仰轴在竖直方向上旋转时，带动所述待测天线旋转，其中，所述俯仰轴水平设置；所述支撑轴的固定部设置在所述转盘上，当驱动部驱动所述转盘在水平方向旋转时，带动所述支撑轴水平转动，使得所述支撑轴带动固定于俯仰轴上的待测天线水平转动；其中，所述支撑轴竖直设置。
7.本发明的天线测试转台的有益效果在于：驱动部驱动所述俯仰轴在竖直方向上旋转时，带动所述待测天线旋转，所以天线测试转台具有竖直方向的调节功能；另外，驱动部驱动所述转盘在水平方向旋转时，带动所述支撑轴水平转动，从而使得天线测试转台具有xyz轴向调节功能，精密度高。
8.在一种可行的实施例中，所述俯仰轴的活动部与所述支撑轴的固定部转动连接，包括：所述俯仰轴的活动部通过连接件与所述支撑轴的固定部铰接。
9.在一种可行的实施例中，所述底座、转盘、俯仰轴、支撑轴的表面均设有尖劈形凸状部。
10.在另一种可能的实施例中，所述底座、转盘、俯仰轴、支撑轴的表面均涂覆吸波材料层。
11.在其它可能的实施例中，所述驱动部包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于驱动所述俯仰轴在竖直方向上旋转，所述第二电机用于驱动所述转盘在水平方向旋转。
12.在一种可能的实施例中，所述第一电机和所述第二电机均为步进电机。
13.在一种可能的实施例中，所述第二电机，还用于控制所述支撑轴的升降。
14.在一种可能的实施例中，所述俯仰轴的活动部与所述支撑轴的固定部转动连接，包括：
15.所述俯仰轴的一端活动部与一所述支撑轴的固定部转动连接，所述俯仰轴的另一端活动部与另一所述支撑轴的固定部转动连接，两个所述俯仰轴和所述支撑轴组成u形状。
16.在一种可能的实施例中，还包括控制器，所述控制器电连接所述驱动部，用于控制所述驱动部的工作状态。
17.第二方面，本发明还提供一种天线测试系统，所述系统包括如上述第一方面任一实施例所述的天线测试转台和分析仪，分析仪与所述天线测试转台上固定的待测天线的输出端连接。该天线测试系统根据待测天线的输出信号和天线的姿态分析活动天线的方向图，其天线的姿态模拟范围大，尤其适用于大尺寸天线的方向图测试。
附图说明
18.图1为本发明第一种实施例中天线测试转台的结构示意图；
19.图2为图1中俯仰轴发生转动后的待测天线的状态示意图。
20.图中标号：
21.10、底座；20、转盘；30、俯仰轴；40、支撑轴；50、待测天线。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
23.针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种天线测试转台。图1为本发明实施例中天线测试转台的结构示意图，包括：由底至上依次设置的底座10、转盘20、俯仰轴30、支撑轴40和驱动部(图中为未示出)。
24.从图1中可见，所述俯仰轴30的活动部与所述支撑轴40的固定部转动连接，所述俯仰轴30包括天线固定结构(图中未示出)，所述天线固定结构用于固定待测天线50；当驱动部驱动所述俯仰轴30在竖直方向上旋转时，带动所述待测天线50旋转，即绕x轴旋转，其中，所述俯仰轴30水平设置，即俯仰轴30与图中所示的xy轴所在平面平行设置。
25.所述支撑轴40的固定部设置在所述转盘20上，当驱动部驱动所述转盘20在水平方向旋转时，即绕z轴旋转，带动所述支撑轴40水平转动，使得所述支撑轴40带动固定于俯仰轴30上的待测天线50水平转动；其中，所述支撑轴40竖直设置，即支撑轴40与图中所示的xy轴所在平面垂直设置。
26.在一种可能的实施例中，所述俯仰轴30的活动部可以通过连接件301与所述支撑轴40的固定部铰接。驱动器驱动连接件301所连接的支撑轴40上的转轴转动，从而连接件301在竖直方向上发生转动，带动所述俯仰轴30在竖直方向上旋转，示例性的，当所述俯仰轴30发生转动后，带动图1所示的待测天线50顺时针转动90度至图2所示的位置。
27.从上述内容可见，驱动部驱动所述俯仰轴在竖直方向上旋转时，能够带动固定于转台上的待测天线50在水平方向360
°
旋转，所以天线测试转台具有竖直方向的调节功能；另外，驱动部驱动所述转盘在水平方向旋转时，能够带动固定于转台上的待测天线50在极化(垂直)方向360
°
旋转，从而使得天线测试转台具有xyz轴向调节功能，通过以上两种旋转方式，可以让被测物相对于测试源进行三维运动，采集到被测物的辐射三维数据，之后通过后期处理获取被测物三维方向图，精密度更高。
28.一种可能的实施例中，所述底座10、转盘20、俯仰轴30、支撑轴40的表面均设有尖劈形凸状部。
29.另一种可能的实施例中，所述底座10、转盘20、俯仰轴30、支撑轴40的表面均涂覆吸波材料层。吸波材料层可以减少射频信号的反射，从而减少转台材质对测试结果造成的干扰。
30.另外，所述驱动部包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于驱动所述俯仰轴30在竖直方向上旋转，所述第二电机用于驱动所述转盘20在水平方向旋转。可选地，所述第一电机和所述第二电机均为步进电机。
31.在一种可能的实施例中，所述第二电机还可以用于控制所述支撑轴40的升降，从而便于调整待测天线相对于测试源的距离，使待测天线50的相位中心始终在天线测试转台的测试静区。
32.在其它可能的实施例中，所述俯仰轴30的活动部与所述支撑轴40的固定部转动连接，包括：所述俯仰轴30的一端活动部与一所述支撑轴40的固定部转动连接，所述俯仰轴30的另一端活动部与另一所述支撑轴40的固定部转动连接，两个所述俯仰轴30和所述支撑轴40组成u形状。
33.在一种可能的实施例中，所述天线测试转台还包括控制器(图中未示出)，所述控制器电连接所述驱动部，用于控制所述驱动部的工作状态。例如，控制所述第一电机和所述第二电机同时工作，或者控制第一电机工作，第二电机不工作，又或者控制第一电机不工
作，控制第二电机工作。
34.本发明一些具体实施例中，所述天线测试台设置于用于对天线进行测试的环境内，所述天线测试环境通常设置为暗室，暗室的四周设有吸声尖劈，暗室内设有所述天线测试台，用于固定待测天线50，包括所述的天线测试转台和分析仪的天线测试系统与待测天线50连接，用于对所述天线进行测试。
35.本发明实施例还提供一种天线测试系统，包括分析和如上述任一实施例所述的天线测试转台，所述分析仪与所述天线测试转台上固定的待测天线的输出端连接。该天线测试系统根据待测天线的输出信号和天线的姿态分析活动天线的方向图，其天线的姿态模拟范围大，尤其适用于大尺寸天线的方向图测试。
36.虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。