一种可移动式场强检测系统以及场强检测方法与流程

本发明涉及静区场强检测领域，尤其涉及一种可移动式场强检测系统以及场强检测方法。

背景技术：

在无线通信领域，常常需要在静区中进行无线电测试，静区指的是接近无回波的区域，例如微波暗室。在现有的静区场强检测中，一般采用固定式检测系统。其缺点如下：

1.对于展宽较大的目标静区(即水平面上长度、宽度较大的目标静区)，固定式检测系统无法进行横向连续场强检测。

2.对于不同静区以及不同测试波段，需要在不同高度进行场强检测，即需要检测系统可纵向移动，固定式检测系统无法实现。

3.场强检测系统未实现自动化处理，无法显示二维平面的场强分布。

因此，针对以上不足，需要提供一种新的场强检测系统以克服上述缺点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：在面对大展宽、远距离(该距离指的是与发射天线之间的距离)、高度较高的目标静区时，如何进行连续的横向、纵向场强检测。

为了解决上述技术问题，在一个方面，本发明提供了一种可移动式场强检测系统。

本发明实施例的可移动式场强检测系统用于对目标静区的场强进行检测；其包括：信号源、连接信号源的发射天线、可在地面移动的扫描车、和设置在扫描车上的接收天线以及与接收天线连接的频谱分析仪；其中，在信号源启动后，其通过发射天线发射连续波信号；扫描车在地面移动，和/或，接收天线与频谱分析仪在扫描车上纵向移动；其中，在任一位置，接收天线接收场强信号，频谱分析仪对所述场强信号进行存储。

优选地，所述系统进一步包括：连接在接收天线和频谱分析仪之间的功率放大器；扫描车、接收天线和频谱分析仪处于目标静区。

优选地，所述系统进一步包括：通过网线与频谱分析仪连接的控制采集计算机。

优选地，所述控制采集计算机用于：在扫描车沿地面横向连续移动、接收天线与频谱分析仪保持在一纵向高度时，根据频谱分析仪存储的场强信号获取目标静区在该纵向高度的横向场强分布曲线；在扫描车静止在一横向位置、接收天线与频谱分析仪在纵向连续移动时，根据频谱分析仪存储的场强信号获取目标静区在该横向位置的纵向场强分布曲线；结合所述横向场强分布曲线和所述纵向场强分布曲线确定目标静区的二维场强分布图。

在另一方面，本发明提供一种场强检测方法，所述方法利用设置在扫描车上的接收天线以及与接收天线连接的频谱分析仪对目标静区的场强进行检测；其中，扫描车可在地面移动，接收天线与频谱分析仪可在扫描车上纵向移动；所述方法包括：在通过信号源和发射天线发射连续波信号之后，指示扫描车在地面移动，和/或，指示接收天线与频谱分析仪在扫描车上纵向移动；在接收天线与频谱分析仪所在的任一位置，利用接收天线接收场强信号并通过频谱分析仪存储所述场强信号。

优选地，所述方法进一步包括：在指示扫描车、或者接收天线与频谱分析仪移动之前，使用网线将控制采集计算机与频谱分析仪连接，以远程控制频谱分析仪。

优选地，所述方法进一步包括：在接收天线和频谱分析仪之间设置功率放大器。

优选地，所述方法进一步包括：在扫描车沿地面横向连续移动、接收天线与频谱分析仪保持在一纵向高度时，根据频谱分析仪存储的场强信号获取目标静区在该纵向高度的横向场强分布曲线；在扫描车静止在一横向位置、接收天线与频谱分析仪在纵向连续移动时，根据频谱分析仪存储的场强信号获取目标静区在该横向位置的纵向场强分布曲线；结合所述横向场强分布曲线和所述纵向场强分布曲线确定目标静区的二维场强分布图。

优选地，所述方法进一步包括：在确定目标静区的二维场强分布图之后，利用目标静区中心位置的场强数据对二维场强分布图中的场强数据进行归一化处理。

优选地，所述方法进一步包括：在进行场强检测之前，根据以下步骤对发射天线进行校准：指示扫描车、以及接收天线与频谱分析仪移动，使接收天线与频谱分析仪处于目标静区中心位置；启动信号源；在接收天线可接收到信号时，调节发射天线的方位角、和/或俯仰角，确定接收信号最大时发射天线的姿态并保持；指示扫描车以所述中心位置为中心横向移动，判断通过控制采集计算机得到的横向场强分布曲线是否对称；在不对称时调整发射天线的方位角直到该横向场强分布曲线对称；指示接收天线与频谱分析仪纵向移动至以所述中心位置为中心的两个位置，判断所述两个位置的横向场强分布曲线是否关于所述中心位置对称；在不对称时调整发射天线的俯仰角直到所述两个位置的横向场强分布曲线关于所述中心位置对称。

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供一种简易、可行的可移动式场强检测系统和方法，可满足大带宽、大横向、大纵向、远距离的静区场强检测要求。具体来说，在目标静区将接收天线、功率放大器和频谱分析仪放置在可移动式扫描车内，通过发射天线连接信号源发射连续波信号，利用接收天线接收场强信号并利用频谱分析仪进行存储处理，在扫描车横向连续移动以及接收天线等纵向移动时，使用控制采集计算机即可得到目标静区的二维场强分布图，之后还可对场强数据进行幅度锥削、幅度波纹分析等处理，获得表征目标静区场强质量的各种指标，完成目标静区场强分布的性能检测。在本发明实施例中，可移动式扫描车可实现任意横向距离移动，接收天线等可实现大范围的纵向高度移动，采用的频谱分析仪频率稳定度指标较好，频率范围覆盖20hz到31ghz，具有稳定大频率范围的场强检测能力。

附图说明

图1是本发明实施例的可移动式场强检测系统的组成部分示意图；

图2是本发明实施例的可移动式场强检测系统的控制界面示意图；

图3是本发明实施例的目标静区二维场强分布示意图；

图4是本发明实施例的场强检测方法的主要步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动的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。

图1是本发明实施例的可移动式场强检测系统的组成部分示意图，该系统用于对目标静区的场强进行检测。如图1所示，该系统包括：信号源102、发射天线101、扫描车103、接收天线104和频谱仪105。可以理解，目标静区由信号源和发射天线形成，扫描车、接收天线和频谱分析仪处于目标静区。

具体地，信号源102与发射天线101连接，用于在启动后发射连续波信号。扫描车103可在目标静区地面的任何位置移动。实际应用中，扫描车103可在手动控制或者控制装置的自动控制下进行移动。在具体的场强检测场景中，扫描车103在地面可沿横向进行任意移动，其中的横向指的是目标静区地面的预设直线方向。一般地，该直线方向经过目标静区中心位置在地面的投影，目标静区中心位置指的是目标静区的三维几何中心。扫描车103设置有高度可变的支架，支架顶部的平台上可以放置接收天线104和频谱分析仪105，接收天线104和频谱分析仪105可随扫描车103的支架在纵向进行大范围移动。其中，纵向表示与地面垂直的方向，频谱分析仪105可使用频率稳定度指标较好、频率范围较宽的设备，由此可使系统具有稳定大频率范围的场强检测能力。可以理解，接收天线104和频谱分析仪105也可设置于支架的其它部位，本发明并不对此进行限制。

在本发明实施例中，为了提高接收天线104的信号功率，可在接收天线104和频谱分析仪105之间安装功率放大器(图中未示出)。同时，本发明实施例的可移动式场强检测系统还包括控制采集计算机106，其通过网线与频谱分析仪105连接，用于对频谱分析仪105进行远程控制，例如远程控制频谱分析仪105的接收频率。

本发明实施例的可移动式场强检测系统的工作原理是：在信号源102启动后，信号源102通过发射天线101发射连续波信号；扫描车103在地面移动，或者接收天线104以及频谱分析仪105在扫描车103上纵向移动，或者扫描车103与接收天线104以及频谱分析仪105同时移动时，接收天线104在当前位置接收场强信号，频谱分析仪105对上述场强信号进行存储，由远程的控制采集计算机106利用相应软件对频谱分析仪105存储的信号进行处理，得到目标静区的场强分布。

作为一个优选方案，本发明实施例的可移动式场强检测系统可执行以下步骤获取目标静区的二维场强分布图，即结合横向、纵向两个维度的场强分布图。

1.在扫描车103沿地面横向连续移动、接收天线104与频谱分析仪105保持在一纵向高度时，根据频谱分析仪105存储的场强信号获取目标静区在该纵向高度的横向场强分布曲线。

2.在扫描车103静止在一横向位置、接收天线104与频谱分析仪105在纵向连续移动时，根据频谱分析仪105存储的场强信号获取目标静区在该横向位置的纵向场强分布曲线。

3.结合所述横向场强分布曲线和所述纵向场强分布曲线确定目标静区的二维场强分布图。

在获得二维场强分布图之后，可对图中的场强数据进行幅度锥削、幅度波纹分析等处理，获得表征目标静区场强质量的各种指标，完成目标静区场强分布的性能检测。

图2是本发明实施例的可移动式场强检测系统的控制界面示意图，该控制界面为控制采集计算机中相应软件的界面。在图2中，gpib为通用接口总线(general-purposeinterfacebus)，用于实现控制采集计算机与频谱分析仪之间的通信。

图3是本发明实施例的目标静区二维场强分布示意图，从中能够直观看到目标静区的场强分布。在图3中，不同灰度表示代表不同的场强大小。

图4是本发明实施例的场强检测方法的主要步骤示意图，该方法利用设置在扫描车上的接收天线以及与接收天线连接的频谱分析仪对目标静区的场强进行检测；其中，扫描车可在地面移动，接收天线与频谱分析仪可在扫描车上纵向移动。如图4所示，本发明的实施例的场强检测方法可执行以下步骤：

步骤s401：在通过信号源和发射天线发射连续波信号之后，指示扫描车在地面移动，和/或，指示接收天线与频谱分析仪在扫描车上纵向移动。

步骤s402：在接收天线与频谱分析仪所在的任一位置，利用接收天线接收场强信号并通过频谱分析仪存储所述场强信号。

较佳地，在本发明实施例中，在指示扫描车、或者接收天线与频谱分析仪移动之前，使用网线将控制采集计算机与频谱分析仪连接，以远程控制频谱分析仪；在接收天线和频谱分析仪之间设置功率放大器以增加接收信号增益。

在一可选实现方式中，可通过以下步骤获取目标静区的二维场强分布图：

1.在扫描车沿地面横向连续移动、接收天线与频谱分析仪保持在一纵向高度时，根据频谱分析仪存储的场强信号获取目标静区在该纵向高度的横向场强分布曲线。

2.在扫描车静止在一横向位置、接收天线与频谱分析仪在纵向连续移动时，根据频谱分析仪存储的场强信号获取目标静区在该横向位置的纵向场强分布曲线。

3.结合所述横向场强分布曲线和所述纵向场强分布曲线确定目标静区的二维场强分布图。

在获得二维场强分布图之后，可首先利用目标静区中心位置(即目标静区的三维几何中心。)的场强数据对二维场强分布图中的场强数据进行归一化处理，之后可对图中的场强数据进行幅度锥削、幅度波纹分析等处理，获得表征目标静区场强质量的各种指标，完成目标静区场强分布的性能检测。

具体应用中，在进行场强检测之前，可根据以下步骤对发射天线进行校准。在进行校准之前，首先需以高频线缆连接信号源和发射天线，设置信号源的频率和发射功率，以网线连接控制采集计算机和频谱分析仪，启动控制采集计算机中的场强采集软件，并利用水平尺将接收天线的姿态校准。发射天线的校准步骤如下：

1.指示扫描车、以及接收天线与频谱分析仪移动，使接收天线与频谱分析仪处于目标静区中心位置。

2.启动信号源；在接收天线可接收到信号时，调节发射天线的方位角、和/或俯仰角，确定接收信号最大时发射天线的姿态并保持。

3.指示扫描车以目标静区中心位置为中心横向移动(即横向移动的位置关于目标静区中心位置在地面的投影对称)，判断通过控制采集计算机得到的横向场强分布曲线是否对称；在不对称时调整发射天线的方位角直到该横向场强分布曲线对称。

4.指示接收天线与频谱分析仪纵向移动至以目标静区中心位置为中心的两个位置(即该两个位置处于目标静区中心位置纵向，且关于目标静区中心位置对称)，判断这两个位置的横向场强分布曲线是否关于上述中心位置对称；在不对称时调整发射天线的俯仰角直到这两个位置的横向场强分布曲线关于上述中心位置对称。这样就完成了发射天线的校准，之后即可进行场强检测。

综上所述，在本发明实施例的技术方案中，提供一种简易、可行的可移动式场强检测系统和方法，可满足大带宽、大横向、大纵向、远距离的静区场强检测要求。具体来说，在目标静区将接收天线、功率放大器和频谱分析仪放置在可移动式扫描车内，通过发射天线连接信号源发射连续波信号，利用接收天线接收场强信号并利用频谱分析仪进行存储处理，在扫描车横向连续移动以及接收天线等纵向移动时，使用控制采集计算机即可得到目标静区的二维场强分布图，之后还可对场强数据进行幅度锥削、幅度波纹分析等处理，获得表征目标静区场强质量的各种指标，完成目标静区场强分布的性能检测。实际应用中，可移动式扫描车可实现任意横向距离移动，接收天线等可实现大范围的纵向高度移动，采用的频谱分析仪频率稳定度指标较好，频率范围覆盖20hz到31ghz，具有稳定大频率范围的场强检测能力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。