CN202216688U - 一种天线方位角检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种天线方位角检测装置，属于通讯领域。该天线方位角检测装置包括包括小孔成像装置及光学传感器，所述小孔成像装置下方设置所述光学传感器，所述光学传感器能够接收到通过所述小孔成像装置的太阳光。通过本实用新型提供的方法和装置，可以大大提高基站天线方位角检测精度，同时避免了人工测量带来的误差，并能够实现实时测量天线方位角大小。

Description

一种天线方位角检测装置

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，特别涉及一种天线方位角检测装置。

背景技术

天线方位角是指天线主瓣方向与地理正北方向的夹角，它是天线工装中一个非常重要的参数。准确测量天线方位角，可以帮助确定天线的扇区，覆盖范围，并可以有效防止安装错误；在后期天线的维护中，借助天线方位角可以迅速找出问题点，有利于天线维护和检修。同时，利用天线方位角可以对天线实施网络化统一管理，实时监控、跟踪天线状态，提高天线的可靠性和稳定性。

目前天线方位角的获得主要是通过工程人员在安装天线的过程中，利用电子罗盘、指南针等辅助设备测量获得地磁方位角，然后再通过当地的磁偏角补偿来获得天线方位角大小。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

1、电子罗盘，指南针等辅助设备易受周围铁磁性物质(如天线安装的抱杆、铁塔等)的干扰，导致测量结果出现偏差。

2、必须通过工程人员来测量，记录数据，增加了人为读数的误差。

3、只能一次性获得天线方位角值，无法实时读取，不利于后期天线的维护和网络化管理。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种提高基站天线方位角检测精度，并能够实时测量天线方位角大小的天线方位角检测装置。

为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：一种天线方位角检测装置，包括小孔成像装置及光学传感器，所述小孔成像装置下方设置所述光学传感器，所述光学传感器能够接收到通过所述小孔成像装置的太阳光。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：通过本实用新型提供的装置，通过小孔成像装置及光学传感器可以得到太阳光投影和天线之间的相对夹角，通过夹角可以计算出天线方位角，大大提高基站天线方位角检测精度，同时避免了人工测量带来的误差，并能够实现实时测量天线方位角大小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的天线方位角检测装置一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的天线方位角检测装置另一种结构示意图；

图3是实用新型实施例提供的天线方位角检测装置工作流程示意图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1.小孔成像装置，2.光学传感器，3.信息处理单元，4.太阳光。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种天线方位角检测装置，包括小孔成像装置1及光学传感器2，小孔成像装置1下方设置光学传感器2，光学传感器2能够接收到通过小孔成像装置1的太阳光。

参见图1，本实用新型实施例光学传感器2接收经小孔成像装置1投影的太阳光信息后，在光学传感器上会读出光斑(x，y)坐标，通过计算可以得出太阳光投影和天线之间的相对夹角γ，在计算相对夹角γ时，首先建立三维坐标，以小孔成像装置1的小孔中心线为z轴，以天线朝向为x轴，以z轴和x轴在光学传感器2上的交点为坐标原点，再以坐标原点在光学传感器2上建立y轴，即得三维坐标。光斑与坐标原点相连所得直线与x轴的夹角即为相对夹角γ。根据测量地点的地理位置和时间，结合天文学知识计算出太阳方位角γ’，具体计算过程如下：

太阳光线与地平面的夹角太阳高度角α满足如下关系式：

sinα＝sinФsinδ+cos Фcosδcosω

其中，Ф当地的地理纬度，δ为太阳赤纬角，一年中第n天的太阳赤纬角

δ＝23.45sin(360*(284+n)/365)

ω为太阳时角，正午12时ω＝0°，每小时时角为15°，太阳时角

ω＝15*(12-t)，当t≤12时

或ω＝-15*(12-t)，当t＞12时

由以上关系式可得太阳高度角，而太阳方位角γ’满足如下关系式：

sinγ’＝cosδsinω/cosα

由此可得出太阳方位角γ’。

利用计算出来的太阳方位角γ’减去相对夹角γ即可得到天线的实际方位角。本实用新型的检查装置不受周围安装环境的影响，利用本实用新型的方法及装置可以有效减小测量误差；不需用人工测量，避免人为测量的误差，相对夹角γ可以随时计算得出，从而可以实现实时测量天线方位角。

参见图1，光学传感器2与小孔成像装置1在竖直方向的距离为40cm-60cm。即在z轴方向，小孔中心与坐标原点的距离H为40cm-60cm，优选为50cm。

参见图2，一种天线方位角检测装置，包括小孔成像装置1、光学传感器2及信息处理单元3，小孔成像装置1下方设置光学传感器2；光学传感器2用于接收经小孔成像装置1投影的太阳光信息，并将接收的太阳光信息转换成电信号，再将电信号传给信息处理单元3；信息处理单元3用于根据接收的电信号及计算得出的太阳方位角，计算得到天线方位角。

参见图2，本实用新型实施例中的各组成部分的具体功能如下：

小孔成像装置1：用于接收太阳光4，并将其投影到光学传感器2上形成光斑。

光学传感器2：用于将接收到的太阳光信息，转换成电信号，传给信息处理单元做进一步处理。

信息处理单元3：先根据测量地点的地理位置和时间，结合天文学知识计算出太阳方位角，然后根据光学传感器传输过来的电信号计算出太阳光投影和天线之间的相对夹角γ，利用先前计算出来的太阳方位角γ’减去γ即可得到天线的实际方位角。

本实用新型实施例通过信息处理单元来完成太阳方位角γ’及相对夹角γ的计算，相比人为计算更精确快速，提高基站天线方位角检测精度，同时可以实现实时测量天线方位角的目的。

参见图3，根据实时测量的天线方位角，可以便于后期天线的维护和网络优化管理，信息处理单3将测量得到的天线方位角信息传输给基站数据处理中心5，基站数据处理中心5根据接收到的天线方位角信息进行天线的维护和优化。

参见图3，本实用新型实施例优选的工作流程如下：

第一步，基站数据处理中心5下发天线方位角查询命令、测量地的地理位置及实时的时间；

第二步，信息处理单元3在接收到命令之后，根据光学传感器2传递的电信号计算出太阳光投影和天线之间的夹角。

第三步，信息处理单元3根据接收到的地理位置和时间计算出太阳方位角。

第四步，信息处理单元3根据太阳方位角和太阳光投影相对于天线的夹角得到天线实际的方位角，并将计算结果发送给基站数据处理中心5。

第五步，基站数据处理中心5根据接收到的方位角信息进行天线的维护，优化等一系列操作和管理。

本实用新型天线方位角的计算可以通过人为计算完成或通过信息处理单元来完成，无需人工测量，提高基站天线方位角检测精度，小孔成像装置及光学传感器能够实现实时测量，从而可以实时测量天线方位角的数值，并将测量结果传给基站数据处理中心，便于基站对天线的维护和网络优化管理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种天线方位角检测装置，其特征在于，包括小孔成像装置及光学传感器，所述小孔成像装置下方设置所述光学传感器，所述光学传感器能够接收到通过所述小孔成像装置的太阳光。

2.根据权利要求1所述的天线方位角检测装置，其特征在于，所述光学传感器与所述小孔成像装置在竖直方向的距离为40cm-60cm。

3.根据权利要求1所述的天线方位角检测装置，其特征在于，所述光学传感器与所述小孔成像装置在竖直方向的距离为50cm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的天线方位角检测装置，其特征在于，还包括信息处理单元，所述光学传感器通过电信号连接信息处理单元。

5.根据权利要求4所述的天线方位角检测装置，其特征在于，所述信息处理单元通过电信号连接所述基站数据处理中心。

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