CN114113700A - 一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置及方法，属于电子技术领域，包括发射天线、功率放大器、极化转台、方位转台、极化转台控制器、方位转台控制器、信号源、控制计算机；控制计算机与极化转台控制器、方位转台控制器、信号源和被测电子产品分别建立总线信号控制连接，信号源与功率放大器建立射频信号连接，功率放大器与发射天线建立射频信号连接；极化转台控制器与极化转台建立驱动信号连接，在极化转台上安装有发射天线；方位转台控制器与方位转台建立驱动信号连接，在方位转台上安装被测电子产品。本发明具有准确、支持天线多种极化方式的优点，降低人为因素的影响，提高微波暗室测向测试的效率和精度。

Description

一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更为具体的，涉及一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置及方法。

背景技术

具有测向能力的有多种极化天线的电子产品在测试时，需要在微波暗室中固定距离的不同方位，用与之天线极化匹配的发射天线辐射不同参数的微波信号照射电子产品，检查其输出的测向结果与发射天线的位置是否一致。我们称之为微波暗室测向测试。

通常，微波暗室测向测试时，将被测电子产品置于一个转台之上，转台按照测试需要的方位角度范围和步进旋转。辐射源是一个连接功率放大器的发射天线，按照要求的距离放置在一个固定位置，其口面法线正对被测电子产品方向。转台带动被测电子产品旋转，与辐射源的口面法线形成方位角；当需要进行天线极化改变时，依靠人工旋转发射天线，令其天线极化倾角改变，使得发射天线与被测电子产品的天线极化匹配。例如垂直极化、水平极化、某种角度的极化等。

该方式的不足是：

1微波暗室测向测试时，通常被测电子产品每一个方位角对应多种天线极化。要么在每个测向方位角对不同极化进行测试，要么一种极化完成全方位测试后改变极化再全方位测试一遍，两种方法都需要频繁地旋转发射天线，测试周期长；

2人工旋转极化倾角的准确度受人为因素影响大，非常容易引起误差，降低测试结果的精度，甚至造成极化失配导致测试失败。

因此，很有必要采用一种较为高效、准确、支持天线多种极化的方法及装置完成微波暗室测向测试，降低人为因素的影响，提高微波暗室测向测试的效率和精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置及方法，采用一种较为高效、准确、支持天线多种极化的方法及装置来完成微波暗室测向测试，降低人为因素的影响，提高微波暗室测向测试的效率和精度。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，包括发射天线、功率放大器、极化转台、方位转台、极化转台控制器、方位转台控制器、信号源、控制计算机；所述控制计算机与极化转台控制器、方位转台控制器、信号源和被测电子产品分别建立总线信号控制连接，所述信号源与功率放大器建立射频信号连接，功率放大器与发射天线建立射频信号连接；极化转台控制器与极化转台建立驱动信号连接，在极化转台上安装有发射天线；方位转台控制器与方位转台建立驱动信号连接，在方位转台上安装被测电子产品。

进一步地，所述极化转台包括天线支架，在所述天线支架上安装有发射天线。

进一步地，所述极化转台，受控于极化转台控制器的驱动信号，完成所述天线支架上升、下降及垂直旋转三种运动。

进一步地，在所述方位转台上设置有平台，平台用于固定被测电子产品。

进一步地，所述方位转台受控于方位转台控制器的驱动信号，完成平台水平旋转，旋转角度范围为360°。

一种基于如上任一所述支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置的方法，包括步骤：

S1，初始化，控制计算机控制方位转台旋转至当前测向需要的方位角；

S2，将极化转台天线支架置于当前测向需要的高度；

S3，设当前测向所需要的微波信号频率范围为Fn～Fm，控制计算机控制信号源产生一个微波信号，其频率参数F＝(Fm-Fn)/2+Fn，其他参数在满足当前测向所需要的参数范围中选择确定一种；

S4，控制计算机控制极化转台天线支架作垂直旋转，旋转的起始角度从当前位置开始，视为0°；旋转方向与微波辐射方向符合右手法则，旋转一次的步进为d°，d的具体值根据被测产品的测向精度选定不同的值，且不小于0.05°；旋转次数X从0开始累计，每旋转一次则X＝X+1；

S5，读取并保存被测产品输出的信号幅度参数数据R，同时保存步骤S4中与当前R值对应的X值；

S6，重复步骤S4，直到X＝360/d；

S7，比较上述步骤中所保存的R值，找到R最大值时所对应的X值的最大值X_max；

S8，控制计算机控制极化转台天线支架作垂直旋转X_max次，每一次的步进为d°；

S9，控制计算机控制信号源产生测向所需的一种微波信号；

S10，读取并保存被测产品输出的测向结果数据；

S11，判断测向测试是否全部完成，如是则结束，如否则跳回步骤S9。

本发明的有益效果包括：

本发明采用一种较为高效、准确、支持天线多种极化的方法及装置完成微波暗室测向测试，降低人为因素的影响，提高微波暗室测向测试的效率和精度。

在本发明方法实施例中，在X_max获得后，即取得被测产品该频率所在频段天线的真实极化方向，这一指标是产品实际应用时的重要参数，同时保证了测向测试时辐射源与被测产品极化一致，进而能够保障测向测试有效性和精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的组成及原理示意图；

图2为本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

实施例1：如图1所示，一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，包括发射天线、功率放大器、极化转台、方位转台、极化转台控制器、方位转台控制器、信号源、控制计算机及必要的电缆组成，见图1示意。

发射天线安装在极化转台的天线支架上，辐射测向用的微波信号，其工作频段及增益满足测向需求；功率放大器，将微波信号源产生的信号放大并提供给发射天线，其工作频段和输出功率满足测向需求；极化转台，受控于极化转台控制器的驱动信号，完成天线支架上升、下降及垂直旋转三种运动。升降范围距离地面1.5米～2.5米,移动精度不大于1毫米，旋转角度范围360°，旋转精度不大于0.05°，实施时取值不限于此；方位转台，其上方有平台用于固定被测电子产品，平台上表面与地面距离为1.68米。受控于方位转台控制器的驱动信号，完成平台水平旋转，旋转角度范围为360°，旋转精度不大于0.05°，实施时取值不限于此。极化转台控制器，能接收控制计算机的总线命令，并据此向极化转台发送驱动信号，控制其运动；方位转台控制器，能接收控制计算机的总线命令，并据此向方位转台发送驱动信号，控制其运动；信号源，产生测向所需的微波信号，可受计算机总线通讯的控制；控制计算机，通过总线通讯完成对信号源、极化转台控制器、方位转台控制器的控制，同时通过总线通讯接收被测电子产品输出的测向结果。

实施例2：在实施例1的基础上，本发明由控制计算机的控制运行，主要工作流程如图2示意。其中初始化至少包括各部分的连接、极化转台与方位转台的距离调整、被测电子产品的运行等，流程中控制方位转台和极化转台运动的先后顺序可根据需要改变，具体包括如下步骤：

S1，初始化，控制计算机控制方位转台旋转至当前测向需要的方位角；

S2，将极化转台天线支架置于当前测向需要的高度；

S3，设当前测向所需要的微波信号频率范围为Fn～Fm，控制计算机控制信号源产生一个微波信号，其频率参数F＝(Fm-Fn)/2+Fn，其他参数在满足当前测向所需要的参数范围中选择确定一种；

S4，控制计算机控制极化转台天线支架作垂直旋转，旋转的起始角度从当前位置开始，视为0°；旋转方向与微波辐射方向符合右手法则，旋转一次的步进为d°，d的具体值根据被测产品的测向精度选定不同的值，且不小于0.05°；旋转次数X从0开始累计，每旋转一次则X＝X+1；

S5，读取并保存被测产品输出的信号幅度参数数据R，同时保存步骤S4中与当前R值对应的X值；

S6，重复步骤S4，直到X＝360/d；

S7，比较上述步骤中所保存的R值，找到R最大值时所对应的X值的最大值Xmax；

S8，控制计算机控制极化转台天线支架作垂直旋转Xmax次，每一次的步进为d°；

S9，控制计算机控制信号源产生测向所需的一种微波信号；

S10，读取并保存被测产品输出的测向结果数据；

S11，判断测向测试是否全部完成，如是则结束，如否则跳回步骤S9。

在该实施例中，获得X_max后，即取得被测产品该频率所在频段天线的真实极化方向，这一指标是产品实际应用时的重要参数，同时保证了测向测试时辐射源与被测产品极化一致，进而能够保障测向测试有效性和精度。

本发明应用于某接收天线多极化的电子产品的微波暗室测向测试之后，测试时间缩短30％以上，未出现一例因天线极化匹配或方位误差造成的测向结果错误的情况。本发明中的总线通讯协议为以太网，实施时不限于此。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，其特征在于，包括发射天线、功率放大器、极化转台、方位转台、极化转台控制器、方位转台控制器、信号源、控制计算机；所述控制计算机与极化转台控制器、方位转台控制器、信号源和被测电子产品分别建立总线信号控制连接，所述信号源与功率放大器建立射频信号连接，功率放大器与发射天线建立射频信号连接；极化转台控制器与极化转台建立驱动信号连接，在极化转台上安装有发射天线；方位转台控制器与方位转台建立驱动信号连接，在方位转台上安装被测电子产品。

2.根据权利要求1所述的支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，其特征在于，所述极化转台包括天线支架，在所述天线支架上安装有发射天线。

3.根据权利要求2所述的支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，其特征在于，所述极化转台，受控于极化转台控制器的驱动信号，完成所述天线支架上升、下降及垂直旋转三种运动。

4.根据权利要求1所述的支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，其特征在于，在所述方位转台上设置有平台，平台用于固定被测电子产品。

5.根据权利要求2所述的支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置，其特征在于，所述方位转台受控于方位转台控制器的驱动信号，完成平台水平旋转，旋转角度范围为360°。

6.一种基于权利要求1～5任一所述支持多种天线极化的微波暗室测向测试的装置的方法，其特征在于，包括步骤：

S1，初始化，控制计算机控制方位转台旋转至当前测向需要的方位角；

S2，将极化转台天线支架置于当前测向需要的高度；

S3，设当前测向所需要的微波信号频率范围为Fn～Fm，控制计算机控制信号源产生一个微波信号，其频率参数F＝(Fm-Fn)/2+Fn，其他参数在满足当前测向所需要的参数范围中选择确定一种；

S4，控制计算机控制极化转台天线支架作垂直旋转，旋转的起始角度从当前位置开始，视为0°；旋转方向与微波辐射方向符合右手法则，旋转一次的步进为d°，d的具体值根据被测产品的测向精度选定不同的值，且不小于0.05°；旋转次数X从0开始累计，每旋转一次则X＝X+1；

S5，读取并保存被测产品输出的信号幅度参数数据R，同时保存步骤S4中与当前R值对应的X值；

S6，重复步骤S4，直到X＝360/d；

S7，比较上述步骤中所保存的R值，找到R最大值时所对应的X值的最大值X_max；

S8，控制计算机控制极化转台天线支架作垂直旋转X_max次，每一次的步进为d°；

S9，控制计算机控制信号源产生测向所需的一种微波信号；

S10，读取并保存被测产品输出的测向结果数据；

S11，判断测向测试是否全部完成，如是则结束，如否则跳回步骤S9。

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