[發(fā)明專利]用于天線測量的無線饋電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010185609.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111342198B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒海明
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海微度芯創(chuàng)科技有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/50;H01Q1/52;G01R29/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李飛

本發(fā)明公開了一種用于天線測量的無線饋電系統(tǒng)，包括第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺、第一收發(fā)裝置、第二收發(fā)裝置；第一轉(zhuǎn)臺位于水平面上；第二轉(zhuǎn)臺位于垂直面上；第一收發(fā)裝置設(shè)置在垂直軸上，其下方設(shè)置有第一天線；第二收發(fā)裝置位于第二轉(zhuǎn)臺上；在第二收發(fā)裝置的左側(cè)水平方向設(shè)置待測天線；第二收發(fā)裝置的右側(cè)水平方向設(shè)置有第二天線。本發(fā)明的技術(shù)方案采用無線饋電方式不會產(chǎn)生機械磨損，提高了系統(tǒng)的使用壽命，同時通過系統(tǒng)內(nèi)不同裝置之間的位置設(shè)定很好地避免了相幅波動、電磁干擾問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于天線測量的無線饋電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

天線在通信、雷達和導(dǎo)航等諸多無線系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，而在實際應(yīng)用中對天線的性能優(yōu)劣進行測試或測量是天線設(shè)計的關(guān)鍵。通常，選擇在微波暗室中完成天線方向圖、增益、前后比、旁副瓣等指標的測量；有時，也會選擇在空曠的地空環(huán)境中以某一恒星為參考基準來實現(xiàn)電大尺寸天線各個指標的測量。

現(xiàn)有技術(shù)中，天線測量時需對其饋以射頻信號；以待測的天線作為發(fā)射端為例，測量時的射頻饋電方式通常有三種，第一種是采用同軸線直接饋電，第二種是采用同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電，第三種是采用波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電。由于同軸線和波導(dǎo)都是無源器件且是互易的，因此接收與發(fā)射同理。其中，同軸線直接饋電方式是將同軸線直接連接在天線端口上，該種方式簡單、便捷，在中低頻天線測試中有著十分廣泛的應(yīng)用；然而，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該方式的缺點是同軸線纜在跟隨轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)對天線進行測量時，同軸線纜自身也在移動，因此其機械穩(wěn)相特性差且使用壽命短。當前，采用同軸線直接饋電方式的天線測量系統(tǒng)的最高工作頻率在67GHz-110GHz范圍，然而由于其被套筒固定而不能彎曲，機械穩(wěn)幅、穩(wěn)相特性極差。在同軸線直接饋電方式的基礎(chǔ)上，發(fā)展出了同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式，同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式相比同軸線直接饋電方式更為精巧，同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的一端連接在待測天線上，另一端連接在測量儀器上，隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的是同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的中間部位；受限于加工工藝和載重的問題，同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式的天線測量系統(tǒng)的工作頻率在DC-50GHz范圍內(nèi)；然而，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，由于旋轉(zhuǎn)帶來的機械磨損，同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式的電氣可靠性較差、壽命較短。波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式與同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式類似，但其在需要隨轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的地方使用了同心旋轉(zhuǎn)的圓波導(dǎo)，圓波導(dǎo)在隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的同時給待測天線饋以射頻信號進行發(fā)射或者接收，從而實現(xiàn)了機械穩(wěn)相特性提高的同時又延長了使用壽命；然而，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該種波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)饋電方式的使用也有很大局限性，首先，其工作的頻率既不能太高也不能太低，工作頻率太低則波導(dǎo)器件尺寸太大，不便于安裝和實際應(yīng)用，而頻率太高則會導(dǎo)致波導(dǎo)器件的加工難度增大，其精度與性能均無法達到預(yù)期，因此其工作頻率通常在2.6GHz-40GHz范圍內(nèi)；其次，其也會因長期旋轉(zhuǎn)帶來的機械磨損而嚴重影響電氣可靠性和使用壽命。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中用于天線測量的射頻饋電方案普遍存在相位穩(wěn)定性、使用壽命較短、工作頻率偏低的問題。國內(nèi)外的微波組件成品例如采用同軸線纜和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足暗室中天線測量的需求。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，特提出了一種用于天線測量的無線饋電系統(tǒng)，包括第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺、第一收發(fā)裝置、第二收發(fā)裝置；所述用于天線測量的無線饋電系統(tǒng)位于微波暗室中；

其中，所述第一轉(zhuǎn)臺位于所述微波暗室的水平面上，且所述第一轉(zhuǎn)臺繞著其中心的垂直軸旋轉(zhuǎn)；所述第二轉(zhuǎn)臺位于所述微波暗室的垂直面上，且所述第二轉(zhuǎn)臺繞著其中心的水平軸旋轉(zhuǎn)；

所述第一收發(fā)裝置設(shè)置在垂直軸上，且所述第一收發(fā)裝置位于所述第一轉(zhuǎn)臺的正上方；所述第二收發(fā)裝置位于所述第二轉(zhuǎn)臺上，所述第二收發(fā)裝置與所述第二轉(zhuǎn)臺作同心旋轉(zhuǎn)；

所述第一收發(fā)裝置的下方設(shè)置有與第二收發(fā)裝置3無線饋電的第一天線；

在所述第二收發(fā)裝置的左側(cè)水平方向設(shè)置與其相連接的待測天線，所述待測天線的中心位于所述第一轉(zhuǎn)臺的中心軸及所述第二轉(zhuǎn)臺的中心軸相交處，所述待測天線的輻射方向為水平方向；