一種基于分集概念的掃頻測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及天線測量系統，尤其涉及一種基于分集概念的掃頻測量系統。
【背景技術】
[0002]目前，天線測量系統通常有兩種組成形式，一種是由合成信號源、發射天線、被測天線、射頻開關、單通道關節及頻譜分析儀等組成，其工作原理是:由合成信號源通過發射天線向空間中發射特定單頻點正弦波信號，被測天線接收到發射天線發射的特定頻率信號后，經過射頻開關選通一路后經單通道關節傳送至頻譜分析的輸入端，以實現對360°方向空間中電磁波信號的連續不間斷數據采集。由于通信天線的工作頻段通常較寬，需要測量的頻點很多，因此采用頻譜信號源組建的測量系統因為測量效率低下，通常只測量“高、中、低”三個頻點，不能滿足天線全頻段使用的測量需求，并且上述頻譜信號源組建的點頻測量系統的不能同時測量信號的幅度和相位等參數。
[0003]天線測量系統的另一種組成形式是由:兩端口網分、發射天線、被測天線、射頻開關、單通道關節等組成，其工作原理是:由兩端口網分中的某一路輸出單路掃頻信號，并通過發射天線向空間輻射掃頻信號，被測天線將接收到的信號經過射頻開關選通一路后經單通道關節傳送至兩端口網分的另一路輸入端，以實現對360°方向空間中電磁波信號的連續不間斷數據采集。但具有該組成形式的天線測量系統的測量效率一般、拓展升級空間不大，現在普遍運用于天線測量中。
【實用新型內容】
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于分集概念的掃頻測量系統。
[0005]本實用新型提供了一種基于分集概念的掃頻測量系統，所述掃頻測量系統包括:四端口矢量網絡分析儀、發射天線、多端口被測天線、天線測量轉臺及一處理單元;其中，
[0006]所述四端口矢量網絡分析儀的至少一個輸出端與所述發射天線連接，兩個輸入端通過設有雙通道射頻旋轉關節的所述天線測量轉臺連接所述多端口被測天線;所述多端口被測天線設置于所述天線測量轉臺上;所述處理單元與所述四端口矢量網絡分析儀及所述天線測量轉臺分別連接；
[0007]所述四端口矢量網絡分析儀通過所述發射天線向空間輻射至少一路掃頻信號；
[0008]所述多端口被測天線包括兩個相互正交的接收端口，分別用于接收所述掃頻信號，得到主極化信號及交叉極化信號；
[0009]所述四端口矢量網絡分析儀用于接收所述主極化信號及交叉極化信號；
[0010]所述處理單元用于獲取所述主極化信號的電平、交叉極化信號的電平及所述天線測量轉臺的轉動角度，并根據所述主極化信號的電平、交叉極化信號的電平及轉動角度生成天線方向圖并輸出。
[0011 ]在一實施例中，所述發射天線為單端口單極化發射天線，所述四端口矢量網絡分析儀通過所述單端口單極化發射天線向空間輻射一路掃頻信號。
[0012]在一實施例中，所述多端口被測天線的兩個相互正交的接收端口分別為+45°接收端口及-45°接收端口。
[0013]在一實施例中，所述多端口被測天線的兩個相互正交的接收端口分別為垂直接收端口及水平接收端口。
[0014]在一實施例中，所述發射天線為雙端口雙極化發射天線，所述四端口矢量網絡分析儀通過所述雙端口雙極化發射天線向空間輻射兩路相互正交的掃頻信號。
[0015]在一實施例中，所述雙端口雙極化發射天線的兩個發射端口分別為+45°發射端口及-45°發射端口，并且所述多端口被測天線的兩個相互正交的接收端口分別為+45°接收端口及-45°接收端口。
[0016]在一實施例中，雙端口雙極化發射天線的兩個發射端口分別為垂直發射端口及水平發射端口，并且所述多端口被測天線的兩個相互正交的接收端口分別為垂直接收端口及水平接收端口。
[0017]在一實施例中，所述天線測量轉臺轉動角度的范圍為0°?360°。
[0018]在一實施例中，所述多端口被測天線通過一個雙刀八擲射頻切換開關與所述雙通道射頻旋轉關節連接。
[0019]點頻測量系統中的被測天線每轉一圈只能測量一個頻點，而本實用新型提供的掃頻測量系統中的多端口被測天線每轉一圈可完成η個(η取決于網絡分析儀的頻點設置，至少為101個頻點)的測量，在很大程度上提高了測量效率的同時還解決了頻譜信號源組建點頻測量系統的不能同時測量幅度和相位等固有的天線測量問題，提升了測量的手段和精度。并且，本實用新型還具有自動化程度高、拓展升級空間大以及適用場合廣的優點。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實用新型實施例基于分集概念的掃頻測量方法的流程示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例掃頻測量系統A的結構示意圖；
[0023]圖3為本實用新型實施例掃頻測量系統A的另一結構示意圖；
[0024]圖4為本實用新型另一實施例掃頻測量系統B的結構示意圖；
[0025]圖5為本實用新型實施例掃頻測量系統B的另一結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]圖1為本實用新型實施例基于分集概念的掃頻測量方法的流程示意圖。如圖1所示，本實用新型提供的基于分集概念的掃頻測量方法包括以下步驟:
[0028]步驟1、發射天線接收至少一路掃頻信號，并向空間輻射上述掃頻信號。
[0029]步驟2、具有兩個相互正交的接收端口的多端口被測天線接收所述掃頻信號，得到主極化信號及交叉極化信號。
[0030]步驟3、接收設備接收所述主極化信號、所述交叉極化信號。
[0031]步驟4、處理單元獲取所述主極化信號的電平、所述交叉極化信號的電平以及所述多端口被測天線的轉動角度，并根據所述主極化信號的電平、交叉極化信號的電平以及多端口被測天線的轉動角度生成天線方向圖并輸出。
[0032]相較于點頻測量方法，本實用新型提供的基于分集概念的掃頻測量方法的測量效率大大提高，解決了點頻測量方法的不能同時測量幅度和相位等固有的天線測量問題，提升了測量的手段和精度。
[0033]在步驟I中，當發射天線為單端口單極化發射天線時，該單端口單極化發射天線向空間輻射一路掃頻信號。
[0034]通常地，上述單端口單極化發射天線向空間以線極化方式輻射一路掃頻信號。此時，與該單端口單極化發射天線的發射端口平行設置的多端口被測天線的一個接收端口(主極化端口，即與發射天線極化相同的端口)接收上述掃頻信號，得到主極化信號，與上述單端口單極化發射天線的發射端口正交設置的多端口被測天線的另一接收端口(交叉極化端口，即與發射天線極化正交的端口)接收上述掃頻信號，得到交叉極化信號。接收設備從主極化端口得到主極化信號，從交叉極化端口得到交叉極化信號。
[0035]在步驟I中，當發射天線為雙端口雙極化發射天線時，該雙端口雙極化發射天線接收兩路掃頻信號，并向空間輻射兩路相互正交的掃頻信號。
[0036]此時，多端口被測天線的其中一個接收端口接收上述雙端口雙極化發射天線輻射的兩路相互正交的掃頻信號，得到一路主極化信號、一路交叉極化信號；
[0037]多端口被測天線的另一個接收端口接收上述雙端口雙極化發射天線輻射的兩路相互正交的掃頻信號，得到一路主極化信號、一路交叉極化信號。接收設備同時接收上述兩路主極化信號及兩路交叉極化信號。
[0038]圖2為本實用新型實施例掃頻測量系統A的結構示意圖。如圖2所示，掃頻測量系統A包括:四端口矢量網絡分析儀1、發射天線2、多端口被測天線3、天線測量轉臺4及一處理單
5 ο
[0039]四端口矢量網絡分析儀I的至少一個輸出端與發射天線2連接，以通過發射天線2向空間輻射至少一路掃頻信號。圖2僅示出了四端口矢量網絡分析儀I的一個輸出端與發射天線2連接，故可以通過發射天線2向空間輻射一路掃頻信號，但本實用新型并不以此為限。
[0040]多端口被測天線3包括兩個相互正交的接收端口，分別用于接收發射天線2發出的一路掃頻信號，得到主極化信號及交叉極化信號。
[0041]多端口被測天線3設置于天線測量轉臺4上，可被天線測量轉臺4驅動旋轉。天線測量轉臺4設有雙通道射頻旋轉關節6，四端口矢量網絡分析儀I的兩個輸入端通過雙通道射頻旋轉關節6與多端口被測天線3連接，用于接收上述主極化信號及交叉極化信號。
[0042]處理單元5與四端口矢量網絡分析儀I及天線測量轉臺4分別連接，用于獲取上述主極化信號的電平、交叉極化信號的電平及天線測量轉臺4的轉動角度，并根據上述主極化信號的電平、交叉極化信號的電平及轉動角度生成天線方向圖并輸出。
[0043]具體實施時，多端口被測天線3被天線測量轉臺4驅動旋轉一圈的同時，四端口矢量網絡分析儀I從多端口被測天線3接收同極化信號和交叉極化信號的極化特性測量數據，從而實現同時對多端口被測天線3的具有不同極化特性的兩個接收端口的性能檢測。
[0044]本實用新型提供的掃頻測量系統的測量效率為傳統單通道掃頻測量系統的兩倍，是早期頻譜信號源點頻測量系統的2Xn倍，測量效率較高。并且，點頻測量系統中的被測天線每轉一圈只能測量一個頻點，而本實用新型提供的掃頻測量系統中的被測天線每轉一圈可完成η個(η取決于網絡分析儀的頻點設置，至少為101個頻點)的測量，在提高測量效