CN202583331U - 天线综合测试转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种天线综合测试转台，由三轴位移平台、三轴转台、基座和控制单元组成。三轴转台包括上方位轴、俯仰轴和下方位轴。三轴位移平台包括X轴、Y轴、Z轴和发射极化机构,发射极化机构设有极化轴。X轴、Y轴、Z轴依次由下向上安装，发射极化机构位于Z轴的上部。构成由下往上依次为下方位轴、俯仰轴、上方位轴、X轴、Y轴、Z轴和极化轴的七维天线综合测试转台。本实用新型通过七维转轴构成的天线综合性测试转台，实现对天线的辐射特性和天线相位等多功能测试。各轴的转动或平移，将天线的极化中心调整到限定的空间位置，完成天线各项性能指标的测试，提高了天线测试转台的综合测试能力和测试数据的可靠性。

Description

天线综合测试转台

技术领域

本实用新型属于微波通信测量技术领域，涉及一种天线综合测试转台。

背景技术

各种天线包括通信天线、雷达天线、射电天文望远镜天线或其它民用天线，在使用前需测试各方面的参数，其中最基本的是天线的辐射能量在空间的分布，及测试并绘制出天线的方向图，主要测试工具是测试转台。随着微波技术的发展，对天线的辐射特性和相位中心测试要求越来越高，天线测试需要各种形式的测试转台。现有技术的天线测试转台，由于结构原因测试功能单一，只能测试天线的辐射特性，不能适应各种形式天线的测试，也不能综合测试天线各种指标，如辐射特性和相位中心等。

专利申请号为99227316.1的中国实用新型专利公开一种 “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。”。但是该专利仍不能满足测试要求的方向转动，完成天线多项性能指标的测试。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种天线综合测试转台，通过各轴的转动或平移，能将天线的极化中心调整到限定的空间位置，依测试要求的方向转动，完成天线综合性能测试，提高天线测试转台的测试能力。

本实用新型一种天线综合测试转台，包括三轴转台、基座和控制单元。三轴转台包括上方位轴、俯仰轴和下方位轴，上方位轴、俯仰轴和下方位轴依次由上向下安装。天线综合测试转台还设有三轴位移平台，三轴位移平台安装在三轴转台的上部。三轴位移平台包括X轴、Y轴、Z轴和发射极化机构, 发射极化机构设有极化轴。X轴、Y轴、Z轴依次由下向上安装，发射极化机构位于Z轴的上部。构成由下往上依次为下方位轴、俯仰轴、上方位轴、X轴、Y轴、Z轴和极化轴的七维天线综合测试转台。

上方位轴、俯仰轴和下方位轴分别设有双电机驱动的电消隙机构，电机为带抱闸的直流伺服电机。发射极化机构由基座、转台、转盘轴承、驱动装置、左右配重支臂、同步旋变和极化轴组成，极化轴安装在左右配重支臂的上端。上方位轴和下方位轴分别装有双通道旋转变压器，旋转变压器的分辨率为0.0014°，解码精度为2″。发射极化机构装有步进电机加减速器。 控制单元包括计算机、控制与调节电路、电机驱动器、角度传感器解码器和电源接口。控制单元的计算机自行编制的应用软件，所述软件分为转台控制软件和天线测试软件。

X、Y、Z三轴主要用来调整天线的相位中心，测试时将该装置安装在三轴转台平台上，测天线其它指标的转台可以拆除X、Y、Z三轴。拆除X、Y、Z三轴后，成为下方位轴、俯仰轴、上方位轴和极化轴四维天线测试转台。

本实用新型通过七维转轴构成的综合性测试转台，实现对天线的辐射特性和天线相位等多功能测试。各轴的转动或平移，按测试要求的方向转动，将天线的极化中心调整到限定的空间位置，完成天线各项性能指标的测试，提高了天线测试转台的综合测试能力和测试数据的可靠性。转台七个轴的运动在伺服系统和计算机的控制下完成，测试的灵敏度和准确性高。转台控制和天线测试数据处理由控制单元的计算机和专用软件完成，需要的软件系统资源少，程序结构简洁清晰、易于查错。软件在实时采集数据、准确计算的基础上设计方向图形，进行各种适应性操作，实现了数据处理的智能化，简化了操作程序。

附图说明

图1为本实用新型天线综合测试转台的整体示意图；

图2为天线综合测试转台的侧视图。

其中；

1—发射极化机构、2—三轴位移平台、3—三轴转台、4—基座、5—极化轴、6—Z轴、7—Y轴、8—X轴、9—上方位轴、10—俯仰轴、11—下方位轴、12—通信电缆、13—控制单元。

具体是实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型天线综合测试转台如图1、图2所示，由三轴位移平台2、三轴转台3、基座4和控制单元13组成。三轴位移平台包括X轴8、Y轴7、Z轴6和发射极化机构1，发射极化机构位于Z轴的上部，发射极化机构设有极化轴5。X轴、Y轴、Z轴极化轴5和依次由下向上安装。三轴转台2包括上方位轴9、俯仰轴10和下方位轴11，上方位轴、俯仰轴和下方位轴依次由上向下安装。三轴位移平台安装在三轴转台的上部，构成由下向上依次为下方位轴、俯仰轴、上方位轴、X轴、Y轴、Z轴和极化轴的七维天线综合测试转台，转台转轴部分通过RS422总线与控制单元联通。控制单元包括计算机、控制与调节电路、电机驱动器、角度传感器解码器和电源接口。

上方位轴9、俯仰轴10和下方位轴11用双电机驱动的电消隙机构，电机采用带抱闸的直流伺服电机，彻底消除了传动回差，保证了对测试天线指向调整的精确度，以便得到精确的天线方向图。电机带抱闸，在初始对准调整后，测试中不转动的轴处于断电自锁状态，既节省了能源，又保证了测试精度和系统的可靠性。

为了连续转动无限位，上方位轴9和下方位轴11均配置了滑环装置，下方位滑环总路数为72路。俯仰轴10只允许小范围转动，以免造成过大的不平衡力矩负责，无谓地增加俯仰电机的驱动功率。上方位轴9和下方位轴11采用粗精组合的双通道旋转变压器作为角度传感器，旋转变压器的分辨率为0.0014°(18位)，解码精度达到2”。俯仰轴的角度传感器采用17位光电编码。

发射极化机构1由底座、转台、转盘轴承、驱动装置、左右配重支臂、同步旋变和极化轴组成，极化轴安装在左右配重支臂的上端。发射极化机构1驱动采用步进电机加减速器，同步采用编码器定零位，步进电机脉冲驱动的方法，能够满足0.01°精度。升降装置采用交流电机，正反转控制升降，行程末端配有限位装置。

控制单元与各轴执行部件之间通过RS422总线进行通信。控制单元的计算机自行编制的应用软件，所述软件分为转台控制软件和天线测试软件。软件主要功能如下：

⑴转台各轴驱动和显示其实时位置；

⑵提供手动和自动控制模式；

⑶选择频域或时域扫描方式，选择扫频或点频测量方式；

⑷设置转台工作状态参数如：速度、方向、工作范围等引导功能，鼠标拾取功能等；

⑸极座标和直角坐标两种显示方式，任意切换，显示幅度和角度范围可任选；⑹遥控功能：遥控发射天线极化转换；遥控信号源参参数选择；

⑺在微波频段考虑到馈线损耗，信号源需靠近辅助天线，需此功能；

⑻设置测试仪器各项参数，如频率、功率电平、带宽等；

⑼远场测量及数据采集分析处理；

⑽系统测量功能；

⑾多图叠加功能；

⑿系统自校功能：幅度、相位自校；

⒀误差分析、控制误差功能。

Claims (7)

1.一种天线综合测试转台，包括三轴转台（3）、基座（4）和控制单元（13），所述三轴转台包括上方位轴（9）、俯仰轴（10）和下方位轴（11），上方位轴、俯仰轴和下方位轴依次由上向下安装，其特征是：所述天线综合测试转台还设有三轴位移平台（2），所述三轴位移平台安装在三轴转台的上部；三轴位移平台包括X轴（8）、Y轴（7）、Z轴（6）和发射极化机构（1）, 发射极化机构设有极化轴（5）；所述X轴、Y轴、Z轴依次由下向上安装；所述发射极化机构位于Z轴的上部。

2.根据权利要求1所述的天线综合测试转台，其特征是：所述上方位轴（9）、俯仰轴（10）和下方位轴（11）分别设有双电机驱动的电消隙机构，所述电机为带抱闸的直流伺服电机。

3.根据权利要求1所述的天线综合测试转台，其特征是：所述发射极化机构（1）由底座、转台、转盘轴承、驱动装置、左右配重支臂、同步旋变和极化轴组成，极化轴安装在左右配重支臂的上端。

4.根据权利要求1所述的天线综合测试转台，其特征是：所述上方位轴和下方位轴分别装有双通道旋转变压器，旋转变压器的分辨率为0.0014°，解码精度为2″。

5.根据权利要求1所述的天线综合测试转台，其特征是：发射极化机构（1）装有步进电机加减速器。

6.根据权利要求1所述的天线综合测试转台，其特征是：所述控制单元包括计算机、控制与调节电路、电机驱动器、角度传感器解码器和电源接口。

7.根据权利要求6所述的天线综合测试转台，其特征是；所述控制单元的计算机自行编制的应用软件，所述软件分为转台控制软件和天线测试软件。

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