[發明專利]一種定向天線全自動對準裝置及方法

有效

• 申請號: 201410361053.6
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104143693A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 李焱;黃鋒;王巍巍;周曉
• 申請（專利權）人: 李焱
• 主分類號: H01Q3/00
• 分類號: H01Q3/00;H01Q3/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

1.一種定向天線全自動對準裝置，其特征在于：包括感應模塊、可靠通信模塊、自動對準裝置、定向天線和自動控制模塊；

所述感應模塊，用于獲取己側定向天線的方位信息和高度信息；

所述可靠通信模塊，用于交互己側定向天線和對側定向天線的方位信息、高度信息、發射功率、接收增益、微調后的實際最大接收功率和對準狀態信息；

所述自動對準裝置，用于對己側定向天線進行角度和俯仰角的調整和微調；

所述定向天線，己側定向天線和對側定向天線交互無線通信信息；

所述自動控制模塊，作為己側的中心控制和處理模塊，接收己側感應模塊的獲取信息和己側可靠通信模塊的交互信息、計算己側定向天線的調整角度和俯仰角，控制己側自動對準裝置對定向天線進行調整，預估調整后的定向天線接收功率范圍，控制自動對準裝置對定向天線進行微調，實現天線精準對準。

2.根據權利要求1所述的定向天線全自動對準裝置，其特征在于：所述感應模塊包括GPS單元和高度計，所述可靠通信模塊為GSM網絡、3G網絡或衛星通信網絡，所述自動對準裝置包括電子羅盤、指北針和云臺。

3.根據權利要求1所述的定向天線全自動對準裝置，其特征在于：所述感應模塊獲取的己側定向天線的方位信息和高度信息，包括經緯度、海拔、天線高度。

4.一種定向天線全自動對準方法，其特征在于：首先，根據己側定向天線和對側定向天線的方位信息和高度信息，查詢地形數據庫，獲得己側定向天線和對側定向天線之間的通信鏈路地形剖面信息，根據通信鏈路地形剖面信息計算通信鏈路衰減；然后，根據己側定向天線和對側定向天線的方位信息和高度信息，計算己側定向天線和對側定向天線初始的調整角度和俯仰角，初步調整己側定向天線和對側定向天線；接著，結合通信鏈路衰減，設定己側定向天線和對側定向天線的初始發射功率和接收增益，計算接收功率范圍；接著，在定向天線微調范圍內分別對對己側定向天線和對側定向天線進行微調，直至找到各自實際接收功率最大的位置；最后分別判斷己側定向天線和對側定向天線的實際接收功率最大值是否在各自的接收功率范圍內，若不在則發出報警信息，若在則完成天線對準。

5.根據權利要求4所述的定向天線全自動對準方法，其特征在于：在進行微調時，首先對己側定向天線和對側定向天線的接收功率范圍上限進行比較，對接收功率范圍上限大的一方定向天線先進行天線微調，微調完成后再對另一方定向天線進行微調。

6.根據權利要求4所述的定向天線全自動對準方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

(1)根據感應模塊中的GPS單元獲得定向天線的方位信息，包括經緯度和海拔；根據感應模塊中的高度計獲得定向天線的高度信息，包括天線高度；

(2)自動控制模塊結合己側定向天線和對側定向天線的方位信息和高度信息，從地形數據庫中讀取己側定向天線和對側定向天線之間的通信鏈路地形剖面信息，根據通信鏈路地形剖面信息計算無線通信鏈路衰減；

(3)自動控制模塊結合己側定向天線和對側定向天線的方位信息和高度信息，計算定向天線初始的調整角度和俯仰角，控制自動對準裝置對定向天線進行初步調整；

(4)根據無線通信鏈路衰減信息，設定己側定向天線的初始發射功率和接收增益；結合對側定向天線的初始發射功率和接收增益，自動控制模塊估算出己側定向天線的接收功率范圍；

(5)對己側定向天線和對側定向天線的接收功率范圍上限進行比較，對接收功率范圍上限大的一方定向天線先進行天線微調，微調完成后再對另一方定向天線進行微調；在后微調的定向天線接收到在先微調的定向天線的實際接收功率的最大值后，開始微調；在先微調的定向天線接收到在后微調的定向天線的實際接收功率的最大值后，確認定向天線的對準完成；微調具體包括如下步驟：

(51)定向天線接收無線信號，得到RSSI值；

(52)根據RSSI值計算定向天線的實際接收功率；

(53)在定向天線的角度和俯仰角微調范圍內控制自動對準裝置對定向天線進行角度和俯仰角的微調，重復步驟(51)和(52)，當實際接收功率達到最大值時，結束定向天線的微調；

(54)判斷實際接收功率的最大值是否在接收功率范圍內：當不在范圍內時，發出報警信息；否則，通過可靠通信模塊向對側發送出己側的實際接收功率的最大值。