[實(shí)用新型]高穩(wěn)相位中心天線自動(dòng)測試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721720080.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN207663066U
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹振新;夏繼鋼;湯湘?zhèn)?/a>;鄭一;權(quán)計(jì)超;鄒昌帆;彭江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電科技揚(yáng)州寶軍電子有限公司;南京步微通信設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/23
• 分類號(hào): G01S19/23
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本實(shí)用新型公開高穩(wěn)相位中心天線自動(dòng)測試系統(tǒng)，包括發(fā)射子系統(tǒng)、接收子系統(tǒng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、數(shù)字控制子系統(tǒng)和顯示輸出設(shè)備，發(fā)射子系統(tǒng)、接收子系統(tǒng)分別與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀連接，數(shù)字控制子系統(tǒng)分別與所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、顯示輸出設(shè)備連接，利用上述裝置完成不同頻點(diǎn)的增益方向圖、相位方向圖、平均相位中心、相位中心偏離量、相位中心變化量等技術(shù)參數(shù)的測量，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中測試技術(shù)速度慢、精度低的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高穩(wěn)相位中心天線自動(dòng)測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，全球正式投入運(yùn)營的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分別有美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北斗二代以及北斗三代、和歐洲的伽利略系統(tǒng)。這四大導(dǎo)航系統(tǒng)為被動(dòng)定位系統(tǒng)，通過接收四顆衛(wèi)星信號(hào)解算出用戶位置信息。終端定位與測量是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兩大功能，前者以偽碼相位為觀測量確定偽距，后者主要以載波相位觀測確定偽距。衛(wèi)星導(dǎo)航精密測量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)的諸多領(lǐng)域，尤其是大地測量學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，包括地球動(dòng)力學(xué)、海洋大地測量學(xué)、天文學(xué)、地球物理勘探、資源勘探、工程測量與工程變形監(jiān)測等。高穩(wěn)定相位中心天線(又名測量型天線)作為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的重要組成部分，它的性能如何直接關(guān)系到衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)測量精度的大小，天線的相位中心變化是高精度衛(wèi)星導(dǎo)航測量系統(tǒng)中的顯著誤差源。天線的相位中心是其等效輻射中心。理想天線存在唯一的相位中心，其等相面為球面，因此接收不同方向的衛(wèi)星信號(hào)時(shí)不會(huì)因?yàn)樘炀€本身產(chǎn)生額外的相位差而造成定位測量結(jié)果的偏差。然而在整個(gè)波束空間存在唯一相位中心的天線實(shí)際上是不多的，絕大部分天線在整個(gè)波束空間不存在唯一的相位中心，只在主瓣某一范圍內(nèi)相位保持相對(duì)恒定。此時(shí)接收天線在接收不同方向的衛(wèi)星信號(hào)時(shí)會(huì)引入額外的相位差異，引入定位測量結(jié)果的誤差。衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域更為關(guān)注天線相位中心變化對(duì)定位測量結(jié)果的影響，為了描述天線相位中心變化，需要引入平均相位中心和相位中心偏移量的概念。平均相位中心的含義為整個(gè)天線波束空間內(nèi)的實(shí)際等相面如果用一個(gè)理想等相球面來擬合,擬合殘差的平方和最小,則擬合球面的球心即為天線的平均相位中心。平均相位中心與天線參考點(diǎn)的偏移稱為相位中心偏移量，實(shí)際等相面與擬合球面的偏移稱為相位中心變化量。衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)天線相位特性可分別以衛(wèi)星來波信號(hào)的仰角和方位角加以描述。理想點(diǎn)源天線的等相面是球面，相位不隨仰角和方位角而改變。然而,實(shí)際的天線相位特性并非如此。對(duì)于同一雙頻天線而言,與頻段的相位中心是不相關(guān)的，在偶然的情況下會(huì)有一致的情形發(fā)生不同型天線間的相位中，自亦不相同，而同型天線其相位中心則會(huì)趨于一致。接收機(jī)天線相位中心既非天線幾何中心，也不是一個(gè)穩(wěn)定的點(diǎn)，而是與入射信號(hào)仰角、方位角、信號(hào)頻率和天線形式有關(guān)。衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的觀測量，是以天線的相位中心為基準(zhǔn)的，而在作業(yè)時(shí)，天線的安置卻是以其幾何中心為準(zhǔn)。觀測時(shí)天線的相位中心與其幾何中心并不一致，這會(huì)給測量引入誤差。與仰角有關(guān)天線類型和相位中心標(biāo)定技術(shù)雙頻段雙輸出接口，低仰角增益高，軸比好，由此帶來天線設(shè)計(jì)上的困難天線須具有多徑抑制能力，為此須研究天線多徑抑制技術(shù)。高穩(wěn)定相位中心天線作為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的重要組成部分，其性能直接影響系統(tǒng)的靈敏度和定位測量精度。因此，設(shè)計(jì)和開發(fā)高效測量高穩(wěn)定相位中心天線的自動(dòng)測試系統(tǒng)具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值；公開號(hào)為： CN105515690A的專利，該專利主要是實(shí)現(xiàn)變頻天線的平面近場快速掃頻測試功能，不能測試平均相位中心和相位中心偏移量。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供高穩(wěn)相位中心天線自動(dòng)測試系統(tǒng)及其測試方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的測試技術(shù)速度慢、精度低的技術(shù)問題。

高穩(wěn)相位中心天線自動(dòng)測試系統(tǒng)，包括發(fā)射子系統(tǒng)、接收子系統(tǒng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、數(shù)字控制子系統(tǒng)和顯示輸出設(shè)備，所述發(fā)射子系統(tǒng)、接收子系統(tǒng)分別與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀連接，所述數(shù)字控制子系統(tǒng)分別與所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、顯示輸出設(shè)備連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)：