天线方向图测量中的直线轨迹校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线测量技术领域，特别是涉及一种天线方向图测量中的直线轨迹校 正方法。
【背景技术】
[0002] 天线作为空间辐射电磁波能量和传输线导行波的转换器，被广泛地应用在无线通 信、广播、电视、雷达、导航、遥感、射电天文和电子对抗等系统中。天线的电参数性能，如驻 波比、增益方向图、相位方向图等直接和系统的整体表现相关。而准确快速地测量天线的增 益方向图，对天线的研发、调试、生产均有很大的参考和帮助。
[0003] 传统的天线增益方向图的测量方法是将被测天线放在一个可以调整俯仰角并可 以水平转动的转台上，并采用一个参考天线，通过转台的转动，使参考天线与被测天线的 中心法线由重合的状态逐渐变化为形成不同角度，分别测量不同角度条件下被测天线的增 益，最终得到一定角度范围内被测天线的增益方向图。然而，在一些实际应用中，往往会遇 到一些特殊情况导致被测天线不能随意转动，导致传统的测量方法不能使用。
[0004] 为了解决被测天线不能随意转动的问题，目前提出一种在距离被测天线合理的位 置处设置参考天线，控制参考天线在指定的直线轨迹上位移来完成测量被测天线方向图。 但是，目前在实施时主要靠人眼完成定位，然后再手动控制参考天线进行直线位移，因此测 量过程效率低下、耗时较长、且受人眼定位的误差影响，当参考天线的直线位移方向偏离直 线轨迹时，不能校正或者很难校正参考天线的直线位移方向。
【发明内容】
[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种天线方向图测量中的直线轨迹校正方法， 能够校正参考天线的直线位移方向。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种天线方向图测量 中的直线轨迹校正方法，包括：S1 :将被测天线固定，在所述被测天线的中心法线方向上选 取参考点，在与所述被测天线的中心法线方向垂直的方向上规划参考天线的直线轨迹，并 在所述直线轨迹上规划多个测试点，以控制所述参考天线沿所述直线轨迹在多个测试点上 依次位移，其中，所述直线轨迹经过所述参考点；S2 :当所述参考天线沿所述直线轨迹从第 一测试点向第二测试点位移后，将所述参考天线的中心法线调节至对准所述被测天线的几 何中心，记录调节过程中所述参考天线的转动角度，测量位移前所述参考天线到所述被测 天线的第一距离和位移后所述参考天线到所述被测天线的第二距离；S3 :根据所述第一距 离、所述第二距离、所述转动角度计算所述参考天线位移后偏离所述直线轨迹的偏离角度 和所述参考天线到所述第一测试点的第三距离；S4 :根据所述偏离角度、所述第三距离和 所述第一测试点到第三测试点的第四距离计算所述参考天线到所述第三测试点的第五距 离以及所述第五距离的方向与所述直线轨迹之间的校正角度，并按照所述第五距离和所述 校正角度控制所述参考天线位移，以使得所述参考天线重新回到所述直线轨迹上。
[0007] 优选地，所述第三距离的计算式为：
[0008] AiT =」A1O2 + TO2 - 2 _ AO _ TO _ cos a
[0009] 其中，心表示所述第一测试点，T表示所述参考天线向所述第二测试点位移后的位 置，〇表示所述被测天线的位置，α表示所述转动角度；
[0010] 所述偏离角度的计算式为：
【主权项】
1. 一种天线方向图测量中的直线轨迹校正方法，其特征在于，包括： 51 :将被测天线固定，在所述被测天线的中心法线方向上选取参考点，在与所述被测天 线的中心法线方向垂直的方向上规划参考天线的直线轨迹，并在所述直线轨迹上规划多个 测试点，以控制所述参考天线沿所述直线轨迹在多个测试点上依次位移，其中，所述直线轨 迹经过所述参考点； 52 :当所述参考天线沿所述直线轨迹从第一测试点向第二测试点位移后，将所述参考 天线的中心法线调节至对准所述被测天线的几何中心，记录调节过程中所述参考天线的转 动角度，测量位移前所述参考天线到所述被测天线的第一距离和位移后所述参考天线到所 述被测天线的第二距离； 53 :根据所述第一距离、所述第二距离、所述转动角度计算所述参考天线位移后偏离所 述直线轨迹的偏离角度和所述参考天线到所述第一测试点的第三距离； S4:根据所述偏离角度、所述第三距离和所述第一测试点到第三测试点的第四距离计 算所述参考天线到所述第三测试点的第五距离以及所述第五距离的方向与所述直线轨迹 之间的校正角度，并按照所述第五距离和所述校正角度控制所述参考天线位移，以使得所 述参考天线重新回到所述直线轨迹上。
2. 根据权利要求1所述的直线轨迹校正方法，其特征在于，所述第三距离的计算式为：
其中，4表示所述第一测试点，T表示所述参考天线向所述第二测试点位移后的位置， 〇表示所述被测天线的位置，a表示所述转动角度； 所述偏离角度的计算式为：
其中，B表示所述参考点。
3. 根据权利要求2所述的直线轨迹校正方法，其特征在于，所述校正角度的计算式为：
其中，^表示所述第三测试点； 所述第五距离的计算式为：
4. 根据权利要求1至3任一项所述的直线轨迹校正方法，其特征在于，所述直线轨迹的 中点为所述参考点。
5. 根据权利要求1所述的直线轨迹校正方法，其特征在于，所述将所述参考天线的中 心法线调节至对准所述被测天线的几何中心的步骤具体为： 利用全站仪对被测天线进行自动对准，并按照所述全站仪对被测天线进行自动对准过 程将所述参考天线的中心法线调节至对准所述被测天线的几何中心； 所述记录调节过程中所述参考天线相对于所述被测天线的转动角度的步骤具体为： 当所述全站仪对被测天线进行自动对准后，通过所述全站仪记录调节过程中所述参考 天线的转动角度。
【专利摘要】本发明提供了一种天线方向图测量中的直线轨迹校正方法。该方法包括：规划与被测天线中心法线方向垂直的直线轨迹，在直线轨迹上规划多个测试点，参考天线将在多个测试点上依次位移，当参考天线沿直线轨迹从第一测试点向第二测试点位移后，记录参考天线相对于被测天线的转动角度，测量位移前和位移后参考天线到被测天线的第一距离与第二距离，根据计算结果计算参考天线位移后偏离直线轨迹的偏离角度和参考天线到第一测试点的第三距离，再根据偏离角度、第三距离和第一测试点到第三测试点的第四距离计算参考天线到第三测试点的第五距离和参考天线的校正角度，最后按照第五距离和校正角度控制参考天线位移。本发明能够校正参考天线的直线位移方向。
【IPC分类】G01R29-10
【公开号】CN104777372
【申请号】CN201510177503
【发明人】王伟旭
【申请人】成都天衡电科科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月15日