专利名称：四自由度天线测试转台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试装置，特别是一种测试天线时使用的四自由度天线测试转台。
各种天线，包括通讯天线、雷达天线、射电天文望远镜天线或其他民用天线，在使用前需测试其各方面的参数，其中最基本也是最重要的是天线辐射能量在空间的分布状况，即测试并绘制出天线方向图，主要的测试工具为天线方向图测试转台。该转台设有绕旋转轴转动的旋转机构，其上设有夹具等固定装置。使用时先将辅助天线作为发射天线固定于远场区，将待测天线用夹具固定在转台上。然后调整转台高度，使待测天线与辅助天线高度相等，同时另找工具调整待测天线的相位中心，使之位于天线转台的旋转轴上。这种调整需反复进行多次，至确知误差很小后，方可进行天线方向图的测量。由于这种传统的天线转台只能作旋转运动，即只有一个自由度，其他方向(如X轴、Y轴、Z轴)的位置调整非常难做，使用很不方便。
本实用新型将提供一种新结构的天线转台，它在X轴、Y轴、Z轴方向以及绕旋转轴转动等方面具有四个自由度，待测天线固定在这种转台上以后，其位置可在任意方向上调整，待测天线与辅助天线之间在高度、方向等方面很容易对准，待测天线相位中心与转台转轴的相对位置也易于调整，使天线方向图的测试方便易行，提高测试的工作效率。
本设计的技术方案如下；与传统天线转台相同，天线转台设有绕旋转轴转动的旋转机构，其上设有固定装置，其特征是同时还设有X轴、Y轴与Z轴三个方向的直线移动机构。即在前后、左右与上下三个方向上分别设有机械移动机构。所说的旋转机构及三个方向的移动机构可以自下而上地装配在一起，四种机构的上下位置可以互相交换，但较好的方案是将旋转机构置于最下方，Z轴即调整高度的移动机构设在最上方，同时在最上方的移动机构上再设置一个平台，固定装置装设在平台上。所说的移动机构可以是螺杆与螺母；滑轨与滑块或轨道与轮轴等常用的机械平移机构。平移机构可以采用手动方案，也可用机动方案，即设置有动力机械，可以是电机、柴油机等动力机械。用机动方案时，在动力机与移动机构间需设传动装置，传动装置可采用皮带、链条等常用的传动装置。使用时将待测天线固定在这种四个自由度的转台上，基本对准辅助天线，先调整Z轴，即高度，使待测天线与辅助天线处在同一高度上，这时接收信号较强。然后调整前后(X轴)与左右(Y轴)，使信号达到最大值。同时用转动机构进行角度的微调。经两、三次这样的调整，即可使天线完全对准，而获得信号的极大值。本设计的优化方案是上述的旋转机构与移动机构的动力装置均与计算机联结，同时天线的接收机也与计算机联结。天线接收机的信号输入计算机，计算机跟据信号的强度指挥四种机械机构移动或转动，自动将待测天线与辅助天线对准。本方案在实用中还可以将待测天线固定在远场；将辅助天线固定在本转台上，调整辅助天线的方向与位置来对准两者的轴线。
本实用新型提供了一种新结构的天线转台，它在X轴、Y轴、Z轴方向以及绕旋转轴转动等方面具有四个自由度，待测天线固定在这种转台上以后，其高度、位置与角度均可在任意方向上调整，待测天线与辅助天线的轴线很容易对准，待测天线相位中心与转台转轴的相对位置也易于调整，使天线方向图的测试方便易行，提高测试的工作效率。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为本实用新型结构示意图。
实施例1，参照图1；天线转台设有绕旋转轴转动的旋转机构6，该机构与传统天线转台的基本结构一致。其上固定有X轴直线移动机构1，移动机构1上设有与地面平行的导向槽，导向槽上装有滑块；Y轴直线移动机构2固定在滑块上。Y轴直线移动机构2上同样设有导向槽与滑块，Z轴直线移动机构3固定在机构2的滑块上，其上设有与地面垂直的螺杆及固定的螺母，螺杆转动时可在螺母中上下运动。在螺杆的顶端装有一个平台4，平台4下面装有限位装置，使其不会随螺杆转动。三个直线移动机构上分别设有电机，电机通过传动装置与滑块或螺杆联结，用电机驱动其移动。旋转机构6的转台下亦装有电机，经传动机装置驱动转台旋转。平台4上装有夹具作为天线的固定装置。待测天线5固定在平台上。辅助天线7固定在远场，与待测天线相对。使用时，分别由转台6、直线机构1、2、3调整待测天线的高度、方向及位置，使其与辅助天线对准，即可开始测绘天线方向图。
实施例2，与上例基本相同，但另设有一个电脑控制装置，三个直线移动机构与旋转机构的电机均设有控制线与电脑控制装置相连。待测天线的信号接收器亦有信号线与电脑控制器连接。控制器根据信号的大小调整各机构的运动，实现两天线的对准。
实施例3，与上例基本相同，但是将辅助天线固定在平台上，将待测天线固定在远场。
权利要求1.四自由度天线测试转台，设有绕旋转轴转动的旋转机构，其上设有固定装置，其特征是同时还设有X轴、Y轴与Z轴三个方向的直线移动机构。
2.按照权利要求1所述的四自由度天线测试转台，其特征是在移动机构中设置有动力机械，在动力机与移动装置间设有传动装置。
3.按照权利要求1或2所述的四自由度天线测试转台，其特征是旋转机构置于最下方，Z轴即调整高度的移动机构设在最上方。
4.按照权利要求3所述的四自由度天线测试转台，其特征是在最上方的移动机构上再设置一个平台，固定装置装设在平台上。
5.按照权利要求4所述的四自由度天线测试转台，其特征是所说的旋转机构与移动机构的动力装置均与计算机联结，同时天线的接收机也与计算机联结。
专利摘要四自由度天线测试转台,设有绕旋转轴转动的旋转机构,其上设有固定装置,其特征是:同时还设有X轴、Y轴与Z轴三个方向的直线移动机构。在移动机构中设置有动力机械及传动装置。如将旋转机构与移动机构的动力装置均与计算机联结,同时天线的接收机也与计算机联结,即可实现自动控制。由于本设计具有四个自由度,待测天线固定后,高度与角度可任意调整,使天线方向图的测试方便易行,提高测试的工作效率。
文档编号H01Q1/00GK2379924SQ9922731
公开日2000年5月24日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日
发明者殷兴辉 申请人:中国科学院紫金山天文台