[發(fā)明專利]天線對(duì)準(zhǔn)裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710191053.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN107123860A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兆宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京信普尼科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q3/08
• 分類號(hào): H01Q3/08
• 代理公司: 上海申浩律師事務(wù)所31280
• 代理人: 樂衛(wèi)國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種天線對(duì)準(zhǔn)裝置和天線對(duì)調(diào)方法。

背景技術(shù)

在微波系統(tǒng)中，兩個(gè)微波站點(diǎn)之間要正常通信，兩端天線必須要對(duì)準(zhǔn)，，才能保證微波站點(diǎn)之間收發(fā)信號(hào)正常。其中，天線對(duì)準(zhǔn)是指兩端天線的主瓣互相對(duì)準(zhǔn)，從而使接收到對(duì)端天線的信號(hào)強(qiáng)度最大。

現(xiàn)有技術(shù)中，在室外單元(Out Door Unit，簡(jiǎn)稱ODU)上設(shè)置一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indication，簡(jiǎn)稱RSSI)接口，ODU內(nèi)部的檢測(cè)電路根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度輸出RSSI電壓。在天線對(duì)準(zhǔn)過程中，工作人員首先根據(jù)天線所在位置的經(jīng)緯度和海拔高度對(duì)天線進(jìn)行粗調(diào)(這種方式的粗調(diào)造成的誤差范圍是0-10度，由于兩個(gè)天線之間距離幾十公里，這個(gè)誤差結(jié)果需要工作人員花費(fèi)大量時(shí)間來調(diào)較才能初步對(duì)準(zhǔn))；天線初步對(duì)準(zhǔn)后，然后工作人員根據(jù)天線出廠時(shí)的RSSI表格以及系統(tǒng)路徑和頻率的影響，計(jì)算出系統(tǒng)的門限值，并對(duì)天線進(jìn)行精調(diào)，在精調(diào)過程中，工作人員一邊調(diào)整天線指向，一邊監(jiān)測(cè)RSSI電壓大小，當(dāng)RSSI電壓達(dá)到計(jì)算的系統(tǒng)門限值時(shí)，則判斷天線已對(duì)準(zhǔn)。然而，現(xiàn)有技術(shù)的天線對(duì)準(zhǔn)方式比較繁瑣，工作人員對(duì)天線對(duì)準(zhǔn)的精調(diào)較難掌控，較易錯(cuò)過主瓣。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種天線對(duì)準(zhǔn)裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中天線對(duì)準(zhǔn)方式比較繁瑣，工作人員對(duì)天線對(duì)準(zhǔn)的精調(diào)較難掌控，較易錯(cuò)過主瓣的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種天線對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括：

GPS定位定向模塊，用于經(jīng)緯度和方位角測(cè)量，包含兩個(gè)GPS測(cè)量型天線，由兩個(gè)GPS測(cè)量型天線的基線長(zhǎng)度(即兩個(gè)GPS測(cè)量型天線間距)決定方位角的測(cè)量精度；

下傾角測(cè)量模塊，用于測(cè)量天線下傾角度；

RSSI信號(hào)采集模塊，用于測(cè)量近端天線接收到遠(yuǎn)端天線發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度的dB值，具有兩路信號(hào)輸入可滿足雙極化天線極化隔離度的調(diào)整需要；

角速率陀螺模塊，用以提高GPS定位定向模塊方位角測(cè)量精度，在減小GPS測(cè)量型天線基線長(zhǎng)度(即減小對(duì)準(zhǔn)裝置長(zhǎng)度)的情況下保證方位角測(cè)量精度；

算法處理模塊，融合角速率陀螺模塊與GPS定位定向模塊的測(cè)量結(jié)果，與下傾角測(cè)量模塊、RSSI信號(hào)采集模塊的數(shù)據(jù)匯總，并根據(jù)理論對(duì)準(zhǔn)角度、天線第一旁瓣最大角度、天線對(duì)準(zhǔn)裝置方位角和下傾角測(cè)量誤差以及安裝誤差，計(jì)算出對(duì)準(zhǔn)角度區(qū)間；構(gòu)建X方向代表晃動(dòng)方位角度、Y方向代表晃動(dòng)下傾角、依照色值表用顏色表示RSSI信號(hào)強(qiáng)度值的色值方向圖；計(jì)算天線對(duì)準(zhǔn)方向的實(shí)際方位角和下傾角；

網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器模塊，提供網(wǎng)頁(yè)格式的測(cè)量結(jié)果、對(duì)準(zhǔn)角度區(qū)間、裝置工作狀態(tài)信息；

WIFI熱點(diǎn)模塊，提供WIFI熱點(diǎn)與用戶顯示終端連接，用于網(wǎng)頁(yè)訪問；

電源及電池管理模塊，對(duì)電池進(jìn)行具有平衡能力的充放電管理及開關(guān)機(jī)操作，使設(shè)備在對(duì)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)具有便攜性并增強(qiáng)電池續(xù)航能力；

用戶顯示終端，智能手機(jī)、電腦等具有WIFI功能，并安裝瀏覽器軟件或?qū)ｉT的APP軟件的第三方設(shè)備，連接WIFI熱點(diǎn)后訪問裝置網(wǎng)址獲取測(cè)量數(shù)據(jù)。

一種天線對(duì)調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、將兩個(gè)天線對(duì)準(zhǔn)裝置與天線指向?qū)R后固定在近端和遠(yuǎn)端天線上，固定安裝過程中存在裝配誤差，天線對(duì)準(zhǔn)裝置測(cè)量的方位角、下傾角存在測(cè)量誤差，天線方向圖主瓣到第一旁瓣角度為α，要求裝配誤差與測(cè)量誤差之和小于等于α；根據(jù)兩端天線對(duì)準(zhǔn)裝置測(cè)量的經(jīng)緯度，計(jì)算兩端天線對(duì)準(zhǔn)的理論方位角和理論下傾角，依據(jù)天線對(duì)準(zhǔn)裝置測(cè)量的實(shí)時(shí)方位角和實(shí)時(shí)下傾角，調(diào)整兩端天線到理論方位角和理論下傾角位置；

B、固定遠(yuǎn)端天線不動(dòng)并打開信號(hào)發(fā)射，近端天線處于接收狀態(tài)，使兩端天線極化角度相同；對(duì)準(zhǔn)裝置測(cè)量近端天線接收到的RSSI信號(hào)，晃動(dòng)近端天線，晃動(dòng)角度范圍是根據(jù)A步驟計(jì)算的理論方位角和理論下傾角、天線主瓣到第一旁瓣角度α，由天線對(duì)準(zhǔn)裝置計(jì)算晃動(dòng)角度區(qū)間并輸出給操作者，晃動(dòng)過程中對(duì)準(zhǔn)裝置采集全部的RSSI信號(hào)，并判斷RSSI信號(hào)是否超過有效接收到的遠(yuǎn)端天線信號(hào)閾值，根據(jù)有效RSSI信號(hào)的實(shí)際方位角和下傾角位置調(diào)整晃動(dòng)區(qū)間，使晃動(dòng)區(qū)間范圍包含天線方向圖主瓣和第一旁瓣；通過算法處理模塊構(gòu)建X方向代表晃動(dòng)方位角度、Y方向代表晃動(dòng)下傾角、依照色值表用顏色表示RSSI信號(hào)強(qiáng)度值的色值方向圖，可以直觀的通過色值方向圖觀測(cè)天線對(duì)準(zhǔn)方向的實(shí)際方位角和下傾角，調(diào)整將近端天線到實(shí)際方位角和下傾角位置并固定；