[發(fā)明專利]一種具有指北功能的天線相位中心測試系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110231032B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 曹相;張杰;陳倩倩;張歡;魏建雄
• 申請（專利權）人: 南京市計量監(jiān)督檢測院
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C17/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種具有指北功能的天線相位中心測試系統(tǒng)，包括轉臺、控制模塊、用戶接收機、數據處理模塊；轉臺包括電機、內置蝸輪蝸桿的傳動平臺、內置陀螺儀模塊的陀螺儀安裝腔、用于安裝天線的夾具；步進電機接收控制模塊發(fā)送的指令，通過渦輪蝸桿控制安裝在夾具上的天線轉動至設定角度，用戶接收機獲取天線轉動至設定角度處發(fā)送的衛(wèi)星導航信號，數據處理模塊根據用戶接收機獲取的衛(wèi)星導航信號，計算天線相位中心；本方案實現天線的精確找北，實現了基線場天線相位中心的無人測試模式，完成了人工測試向自動化測試的提升和轉變，提高測試工作效率，降低測試成本，使得現場測試工作的管理更為簡單有效。

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有指北功能的天線相位中心測試系統(tǒng)，屬于天線相位中心測試技術領域。

背景技術

天線相位中心(平均天線相位中心)是指微波天線的電氣中心。其理論設計應與天線幾何中心一致。天線相位中心與幾何中心之差稱為天線相位中心偏差。天線相位中心的測試要求測試過程中將所有待測天線上的指北標志同時指向正北。第一個測段被測天線都指北，觀測一個時段(1.5h)；然后固定天線G1不動，順時針旋轉另一個天線G2，依次旋轉90°、180°、270°再測3個時段，分別求出各時段基線向量，這樣就完成上半測回的數據采集；最大值與最小值之差應小于GPS接收機的標稱固定標準差。

目前國內計量系統(tǒng)采用的均為全人工測試方式，操作人員安裝好待測天線等設備，目測將天線指北后，按規(guī)程開機和測試，測試到達規(guī)定時長(如30分鐘)，旋轉至相應角度，重新開機測試。測試完畢后還需要采集數據，導入計算機中的軟件系統(tǒng)中進行分析。顯然，采用這種全人工測試方式，存在著測試工作量大、測試時間長、測試效率低、測試精度不足等諸多問題。采用傳統(tǒng)手工方式進行測試時，因為缺乏嚴格的指北方法，只能靠人工大致判斷北方，難以實現精確指北，只能大致估計方向；其次按照規(guī)程依次旋轉至90度、180度、270度，手工方式實際無法精確實現角度的旋轉，完全憑借測試人員的主觀感覺和經驗。傳統(tǒng)采用人工方式進行測量時，每臺天線或終端的測試需要開機關機四次，調整角度四次，七個終端共需操作五十六次，費時費力。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種天線相位中心測試系統(tǒng)，以解決現有技術中導致的上述多項缺陷或缺陷之一。

為達到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術方案實現的：

本發(fā)明提供了一種天線相位中心測試系統(tǒng)，系統(tǒng)包括轉臺、控制模塊、用戶接收機、數據處理模塊；

轉臺包括步進電機、內置蝸輪蝸桿的傳動平臺、陀螺儀安裝腔、用于安裝天線的夾具；所述夾具固定在陀螺儀安裝腔上；所述陀螺儀安裝腔內固定有陀螺儀模塊；

步進電機接收控制模塊發(fā)送的指令，通過渦輪蝸桿控制安裝在夾具上的天線轉動至設定角度；用戶接收機獲取天線轉動至設定角度處發(fā)送的導航信號，數據處理模塊根據用戶接收機獲取的導航信號，計算天線相位中心。

轉臺還包括底座，底座從下到上依次連接有同心軸保護罩、同心軸、同心軸連接器，同心軸連接器和傳動平臺轉動連接。

底座上設置有用于調節(jié)陀螺儀安裝腔的測試平面的水平狀態(tài)的調節(jié)旋鈕。

控制模塊包括用于和用戶接收機、轉臺的步進電機及陀螺儀模塊通信連接的轉臺控制器。

控制模塊還包括用于設定轉臺的轉動角度、轉臺轉動的間隔時間，并將設定的轉動角度和間隔時間發(fā)送至轉臺控制器的控制終端。

轉臺控制器包括用于根據設定的角度和間隔時間控制步進電機運作，使步進電機驅動轉臺的陀螺儀模塊和天線按照設定的角度和間隔時間轉動的主控模塊。

主控模塊包括：天線指北引導模塊，用于根據陀螺儀模塊發(fā)送的角度信息控制步進電機轉動，實現天線找北。