DE102018002512A1 - Device for antenna measurement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung offenbart eine Vorrichtung zur Vermessung der Antennencharakteristik r eines Fahrzeuges mit mindestens einem Hochfrequenzgenerator, mindestens einer ersten vorspannungsbedingten Antenne und mindestens einer zweiten nicht vorspannungsbedingten Antenne aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung und Deaktivierung des Messsignals des Hochfrequenzgenerators fernsteuerbar ist.The invention discloses a device for measuring the antenna characteristic r of a vehicle having at least one high-frequency generator, at least one first biasing antenna and at least one second non-biased antenna having, characterized in that the activation and deactivation of the measurement signal of the high-frequency generator is remotely controllable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermessung einer Antennencharakteristik eines Fahrzeuges. Ein Messaufbau zum Vermessen der Änderung einer Antennencharakteristik auf einem Trägerfahrzeug (z. B. Panzer oder Hubschrauber etc.) ist bekannt. Der Messaufbau umfasst einen Signalgenerator, der über eine LogPeer-Antenne ein CW-Signal in Richtung Testfahrzeug erzeugt. Das Testfahrzeug steht in einer Entfernung von ca. 300m auf einer Drehscheibe und protokolliert mittels eines Messempfängers die Hochfrequenz-Signale (HF-Signal). Bei dieser Prozedur wird das Trägerfahrzeug auf der Drehscheibe gedreht. Alle Geräte sind über eine LAN-Verbindung (RJ45) miteinander verbunden und werden durch einen Messcomputer gesteuert. Dieser Messcomputer korreliert nun den Drehwinkel des Trägerfahrzeugs mit den Pegelwerten der am Trägerfahrzeug empfangenen HF-Signale. Ziel ist es eventuelle Schwachstellen zu finden, um Veränderungen der Antennen oder Handlungsempfehlungen herauszuarbeiten.The invention relates to a device for measuring an antenna characteristic of a vehicle. A measurement setup for measuring the change in antenna characteristics on a host vehicle (eg, a tank or helicopter, etc.) is known. The measurement setup includes a signal generator that generates a CW signal in the direction of the test vehicle via a LogPeer antenna. The test vehicle is located at a distance of about 300m on a turntable and recorded by means of a measuring receiver, the high-frequency signals (RF signal). In this procedure, the carrier vehicle is rotated on the turntable. All devices are connected via a LAN connection (RJ45) and are controlled by a measuring computer. This measuring computer now correlates the angle of rotation of the carrier vehicle with the level values of the RF signals received at the carrier vehicle. The aim is to find any weak points in order to work out changes in the antennas or recommendations for action.
Aus der Veröffentlichung der PCT-Anmeldung
Einstellen eines Prioritäts-Pegels eines Schlitzes auf der Grundlage der Feststellung einer Wahrscheinlichkeit, dass der Schlitz von einem ersten Funkgerät benötigt wird; und Signalisieren des Prioritäts-Pegels an ein zweites Funkgerät, wobei die ersten und zweiten Funkgeräte an der gleichen Stelle angeordnet sind und eine Ressource gemeinsam nutzen.Setting a priority level of a slot based on determining a probability that the slot is needed by a first radio; and signaling the priority level to a second radio, wherein the first and second radios are located at the same location and share a resource.
Weiter ist aus der Offenlegungsschrift
- einen Innenzylinder aus leitfähigem Material, in den eine Antenne an einem ersten Ende desselben über eine ausgewählte Tiefe (Lt) entlang der Achse des Innenzylinders eingebracht werden kann, wobei der Innenzylinder einen konstanten Innen- und Außendurchmesser entlang einer Länge, die mindestens gleich der ausgewählten Tiefe ist, die bei dem ersten Ende beginnt, aufweist, und wobei sich danach der Außendurchmesser des Innenzylinders über eine zweite Länge zu einem ersten ausgewählten Durchmesser verjüngt, wobei der konstante Innendurchmesser des Innenzylinders mit einer eingebrachten Antenne eine nicht-abgeschlossene koaxiale Übertragungsleitung mit einer Kennimpedanz Zm bildet; einen Außenzylinder aus leitfähigem Material, bei dem ein erstes Ende desselben im allgemeinen gegenüber dem ersten Ende des Innenzylinders angeordnet ist, und der die gleiche Achse wie der Innenzylinder aufweist, wobei der Außenzylinder den Innenzylinder enthält und gegenüber dem Bereich mit einem konstanten Außendurchmesser des Innenzylinders und über die gleiche Länge einen konstanten Innendurchmesser aufweist, und wobei sich danach der Innendurchmesser des Außenzylinders über die zweite Länge verjüngt, um eine konstante Kennimpedanz Zin aufrecht zu erhalten, wenn sich der Außendurchmesser des Innenzylinders zu dem ersten ausgewählten Durchmesser verjüngt, wobei der konstante Innendurchmesser des Außenzylinders mit dem konstanten Außendurchmesser des Innenzylinders eine koaxiale Übertragungsleitung, die ebenfalls eine Kennimpedanz Z0out aufweist, bildet; und eine HF-Verbindung zum Übertragen von HF-Leistung, die zwischen der Antenne und einer Stufe eines Testgeräts gekoppelt wird, wobei sich die HF-Verbindung an den fernen Enden des Innenzylinders bzw. Außenzylinders an oder jenseits der Verjüngung befindet.
- an inner cylinder of conductive material into which an antenna at a first end thereof may be inserted through a selected depth (Lt) along the axis of the inner cylinder, the inner cylinder having a constant inner and outer diameter along a length at least equal to the selected depth Thereafter, the outer diameter of the inner cylinder tapers through a second length to a first selected diameter, wherein the constant inner diameter of the inner cylinder with an inserted antenna is a non-terminated coaxial transmission line having a characteristic impedance Zm forms; an outer cylinder of conductive material having a first end thereof disposed generally opposite to the first end of the inner cylinder and having the same axis as the inner cylinder, the outer cylinder containing the inner cylinder and opposite to the constant outer diameter portion of the inner cylinder and Thereafter, the inner diameter of the outer cylinder tapers over the second length to maintain a constant characteristic impedance Z in as the outer diameter of the inner cylinder tapers to the first selected diameter, the constant inner diameter the outer cylinder with the constant outer diameter of the inner cylinder, a coaxial transmission line, which also has a characteristic impedance Z 0ou t forms; and an RF link for transmitting RF power coupled between the antenna and a stage of a tester, wherein the RF link is located at the distal ends of the inner cylinder and outer cylinder at or beyond the taper.
Weiter ist aus der europäischen Patentschrift
- • eine Antennencharakteristik des Antennenarrays des Kommunikationsprüflings einzustellen, um dadurch eine Richtung maximaler Verstärkung des Antennenarrays einzustellen,
- • den Prüflingshalter anzuweisen, den Kommunikationsprüfling unter Aufhebung der eingestellten Richtung maximaler Verstärkung des Antennenarrays zu drehen, derart, dass die eingestellte Richtung maximaler Verstärkung des Antennenarrays einer Richtung der Messantenne in Bezug auf den Kommunikationsprüfling genügt,
- • und um eine tatsächliche Richtung maximaler Verstärkung des Antennenarrays durch iteratives Anweisen des Prüflingshalters zum Drehen des Kommunikationsprüflings zu bestimmen, indem eine gegenwärtige Verstärkung des Antennenarrays bestimmt wird und die tatsächliche Richtung maximaler Verstärkung als eine Drehrichtung maximaler Verstärkung des Prüflingshalters bestimmt wird.
- To set an antenna characteristic of the antenna array of the communication sample to thereby set a direction of maximum gain of the antenna array,
- Instructing the DUT to rotate the communication sample while canceling the set direction of maximum gain of the antenna array such that the set maximum gain direction of the antenna array satisfies a direction of the measurement antenna with respect to the communication sample;
- And to determine an actual direction of maximum gain of the antenna array by iteratively instructing the device holder to rotate the communication sample by determining a current gain of the antenna array and determining the actual maximum gain direction as a maximum gain direction of rotation of the device holder.
Aus dem Stand der Technik ergibt sich folgender Nachteil: Für gewöhnlich benötigen zu vermessende Antennen keine Vorspannung. Dies ist bei in der Bundeswehr eingeführten Antennen nicht immer der Fall. Dabei benötigen verbaute Blitzschutzdioden eine -50 Volt (V) Vorspannung, um die korrekte Funktion der Antenne zu gewährleisten. Es gibt Hochfrequenzgeneratoren, welche diese -50 V Vorspannung erzeugen und somit dazu verwendet werden können die Vorspannung für die Antenne zu liefern.The following disadvantage arises from the prior art: Usually, antennas to be measured need no bias voltage. This is included Antennas introduced in the Bundeswehr are not always the case. Built-in lightning protection diodes require a -50 volt (V) bias to ensure correct operation of the antenna. There are high frequency generators which generate this -50V bias and thus can be used to provide the bias for the antenna.
Dadurch, dass der Hochfrequenzgenerator, welcher die Spannung liefert, nicht ferngesteuert werden kann, muss für Einstellungsänderungen während des Versuchsablaufes die Strecke von ca. 300m überwunden und der Hochfrequenzgenerator händisch ein- und ausgeschaltet werden. Dies behindert die Automatisierung des Versuchsaufbaus erheblich.Due to the fact that the high-frequency generator which supplies the voltage can not be remotely controlled, the distance of about 300 m must be overcome for setting changes during the test procedure and the high-frequency generator manually switched on and off. This hampers the automation of the experimental setup considerably.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein ferngesteuertes Messverfahren zu schaffen, welches die Antennencharakteristik eines Fahrzeuges mit vorspannungsbedingte Antennen und nicht vorspannungsbedingte Antennen in Verbindung mit einem Hochfrequenzgenerator vermessen kann. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen offenbart.The object of the invention is to provide a remote-controlled measuring method, which can measure the antenna characteristics of a vehicle with biased antennas and non-biased antennas in conjunction with a high frequency generator. This object is solved by the characterizing features of the main claim. Advantageous embodiments are disclosed in the subclaims.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass durch die ferngesteuerte Aktivierung und Deaktivierung des Messsignals des Hochfrequenzgenerators der Messzyklus auch unter Verwendung einer ersten vorspannungsbedingten Antenne und einer zweiten nichtvorspannungsbedingten Antenne ununterbrochen durchgeführt werden kann, indem die Steuerung des Messsignals des Hochfrequenzgenerators fernsteuerbar ist.The advantage of the invention is that by the remote activation and deactivation of the measurement signal of the high-frequency generator, the measurement cycle can also be carried out continuously using a first biasing antenna and a second non-biasing antenna by the control of the measurement signal of the high-frequency generator is remotely controllable.
Die Umschaltung erfolgt über ein Empfängermodul und ein Spannungsfreischaltmodul, welche beide auf einer Platine untergebracht sind. Diese vorteilhafte Ausgestaltung wird in Unteranspruch 2 beschrieben.Switching takes place via a receiver module and a voltage disconnection module, which are both housed on a circuit board. This advantageous embodiment is described in dependent claim 2.
Um die Platine in die Messeinrichtung einbringen zu können, wird die Platine mit einem FPGA-Board verbunden, welches die erfindungsgemäße Fernsteuerung der Platine ermöglicht.In order to bring the board into the measuring device, the board is connected to an FPGA board, which enables remote control of the board according to the invention.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung nach Unteranspruch 4 sieht vor, dass das FPGA-Board zur Fernsteuerung über einen LAN-Anschluss und einen Prozessor verfügt. Dadurch, dass das FPGA-Board zur Fernsteuerung über einen LAN-Anschluss und einen Prozessor verfügt, kann das FPGA-Board über den LAN-Anschluss mit einem LAN-Netzwerk kommunizieren und über den Prozessor Rechenoperationen ausführen. Dadurch kann das FPGA-Board über ein LAN-Netzwerk ferngesteuert werden.An advantageous embodiment according to dependent claim 4 provides that the FPGA board for remote control via a LAN port and a processor has. Because the FPGA board has a LAN port and processor for remote control, the FPGA board can communicate with a LAN network through the LAN port and perform arithmetic operations through the processor. This allows the FPGA board to be remotely controlled via a LAN network.
Weiter ist über das FPGA-Board zur Fernsteuerung die erfindungsgemäße Verbindung mittels eines LAN-Kabels zu einem Computer realisiert. Dieser Computer kann ein Messcomputer des Versuchsaufbaus sein. Dadurch, dass über das FPGA-Board zur Fernsteuerung mittels eines LAN-Kabels eine Verbindung zum Messcomputer realisiert werden kann, kann das FPGA-Board in den üblichen Messaufbau integriert und somit über den Messcomputer gesteuert werden. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ist in Unteranspruch 5 beschrieben.Furthermore, the connection according to the invention is realized via the FPGA board for remote control by means of a LAN cable to a computer. This computer can be a test computer of the experimental setup. Since a connection to the measuring computer can be realized via the FPGA board for remote control by means of a LAN cable, the FPGA board can be integrated into the usual measuring setup and thus controlled via the measuring computer. This advantageous embodiment is described in dependent claim 5.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird in Unteranspruch 6 beschrieben. Ein Hochfrequenzgenerator der Messeinrichtung ist zur vorteilhaften Signalauswertung ein Funkgerät mit einer Vorspannung am Antennenausgang. Ein Funkgerät hat den Vorteil, dass durch seine Verwendung der Versuchsaufbau realitätsnäher wird.A further advantageous embodiment is described in dependent claim 6. A high-frequency generator of the measuring device is for advantageous signal evaluation, a radio with a bias voltage at the antenna output. A radio has the advantage that its use makes the test setup more realistic.
Zum besseren Verständnis wird der folgende Funktionsablauf beschrieben:For a better understanding, the following functional sequence is described:
Der Messaufbau umfasst einen Signalgenerator, der über eine LogPeer-Antenne ein CW-Signal in Richtung Testfahrzeug erzeugt. Das Testfahrzeug steht in einer Entfernung von ca. 300m auf einer Drehscheibe und protokolliert mittels eines Messempfängers die Hochfrequenzsignale. Bei dieser Prozedur wird das Trägerfahrzeug auf der Drehscheibe gedreht.The measurement setup includes a signal generator that generates a CW signal in the direction of the test vehicle via a LogPeer antenna. The test vehicle is at a distance of about 300m on a turntable and recorded by means of a measuring receiver, the high frequency signals. In this procedure, the carrier vehicle is rotated on the turntable.
Für gewöhnlich benötigen zu vermessende Antennen keine Vorspannung. Dies ist bei in der Bundeswehr eingeführten Antennen nicht immer der Fall. Dabei benötigen verbaute Blitzschutzdioden eine -50 V Vorspannung, um die korrekte Funktion der Antenne zu gewährleisten.Usually antennas to be measured need no bias. This is not always the case with antennas imported in the Bundeswehr. In this case, built-in lightning diodes require a -50 V bias to ensure the correct function of the antenna.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird ein Funkgerät in den Messaufbau integriert. Dabei erfolgt die erfindungsgemäße Fernsteuerung einer Platine über ein FPGA-Board mittels LAN-Anschluss und eines Prozessors. Über die Platine lässt sich das Messsignal des Hochfrequenzgenerators ferngesteuert aktivieren und deaktivieren. Dadurch lässt sich das Funkgerät sowohl für vorspannungsbedingte als auch nichtvorspannungsbedingte Antennen im Messaufbau integrieren.By the construction according to the invention, a radio is integrated into the measurement setup. In this case, the remote control of a circuit board according to the invention takes place via an FPGA board by means of a LAN connection and a processor. The measuring signal of the high-frequency generator can be remotely activated and deactivated via the board. This allows the radio to be integrated into the test setup for both bias and non-bias antennas.
Durch das an die Platine angeschlossene FPGA-Board lässt sich eine LAN-Verbindung zum restlichen Messaufbau und einem Messcomputer erstellen. Dadurch ist eine Fernsteuerung im üblichen Messaufbau gegeben.The FPGA board connected to the board can be used to create a LAN connection to the rest of the measuring setup and a measuring computer. This provides a remote control in the usual measurement setup.
Das angeschlossene FPGA-Board besitzt mindestens eine digitale Pmod-Schnittstelle, einem RJ45 Adapter für die LAN Verbindung und eine Stromversorgung, welche beispielsweise durch ein Akku-Pack gegeben sein kann. Der Speicherbereich des FPGA-Boards kann beispielsweise mit einem USB-Stick realisiert werden, auf welchem die Steuersoftware hinterleg ist.The connected FPGA board has at least one digital Pmod interface, an RJ45 adapter for the LAN connection and a power supply, which can be connected by a Battery pack can be given. The memory area of the FPGA board can be realized, for example, with a USB stick on which the control software is stored.
Die Platine wird dabei über die Pmod-Schnittstelle mit dem FPGA-Board verbunden. Die Platine schaltet nach Eingang des entsprechenden Steuerbefehls über die Software des FPGA-Boards mittels eines Transistors den PTT-Kreislauf, welcher die Vorspannung für die Antenne liefert. Zusätzlich enthält die Platine eine Diode, welche den Schaltungszustand des Transistors optisch darstellt.The board is connected via the Pmod interface with the FPGA board. The board switches on the input of the corresponding control command via the software of the FPGA board by means of a transistor, the PTT circuit, which supplies the bias for the antenna. In addition, the board includes a diode which optically represents the circuit state of the transistor.
Durch dieses erfindungsgemäße Prinzip können alle Geräte über eine LAN-Verbindung miteinander verbunden und durch den Messcomputer gesteuert und somit in den üblichen Messaufbau integriert werden.By means of this principle according to the invention, all devices can be connected to one another via a LAN connection and controlled by the measuring computer and thus integrated into the usual measuring setup.
Der Messcomputer korreliert nun den Drehwinkel des Trägerfahrzeugs mit den Pegelwerten der am Trägerfahrzeug empfangenen Hochfrequenzsignale. Ziel der Messung ist es, eventuelle Schwachstellen zu finden, um Veränderungen der Antennen oder Handlungsempfehlungen herauszuarbeiten.The measuring computer now correlates the angle of rotation of the carrier vehicle with the level values of the radio-frequency signals received at the carrier vehicle. The aim of the measurement is to find any weak points in order to identify changes in the antennas or recommendations for action.
Die einzige
Der erste und der zweite Anschluss (
Durch diesen Aufbau der Platine
Dazu wird bei entsprechendem Signaleingang im FPGA-Board an der Pmod-Schnittstelle am ersten Anschluss
Entsprechend dazu wird bei Signaleingang am FPGA-Board, welcher zur Folge hat, dass die Pmod-Schnittstelle am ersten Anschluss
Auf diese Weise kann mit der Platine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Platine circuit board
- 2020
- Anschlüsseconnections
- 2121
- erster Anschlussfirst connection
- 2222
- zweiter Anschlusssecond connection
- 2323
- dritter Anschlussthird connection
- 2424
- vierter Anschluss fourth connection
- 3030
- Transistortransistor
- 3131
- erster Widerstandfirst resistance
- 3232
- zweiter Widerstandsecond resistance
- 3333
- Diodediode
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 10034308 A1 [0004]DE 10034308 A1 [0004]
- EP 3104539 B1 [0005]EP 3104539 B1 [0005]
Claims (6)
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DE102018002512.9A DE102018002512A1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Device for antenna measurement |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=67909678
Family Applications (1)
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DE102018002512.9A Pending DE102018002512A1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Device for antenna measurement |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |