[实用新型]Wi-Fi波段天线方向图测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线及微波射频电路领域，特别涉及一种Wi-Fi波段天线方向图测量系统。

背景技术

近年来，伴随着人们对无线网络越来越多的依赖以及对高速网络无止境的追求，如何设计一个工作在Wi-Fi波段的高性能天线已经成为工程界的研究热点，越来越多的小型无线设备生产厂家投入到这一研究行列中。虽然一些生产商利用成熟的仿真软件已经具备了一定的研发实力，但是由于建立一整套天线方向图测量系统代价太高，因此在一定程度上限制了其发展。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种价格低廉的Wi-Fi波段天线方向图测量系统。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为一种Wi-Fi波段天线方向图测量系统，包括微处理器、发射机、接收机和天线位置控制装置；其中：

所述发射机包括依次连接的信号源、水平/垂直选择开关和第一天线，所述微处理器分别连接所述信号源和水平/垂直选择开关；

所述接收机包括依次连接的第二天线、检波器和放大器，其中第二天线固定在所述天线位置控制装置上，所述微处理器分别连接天线位置控制装置和放大器。

所述天线位置控制装置可包括第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机固定在第二步进电机上，第二天线固定在所述第一步进电机上，第二步进电机在水平面上360°的旋转，第一步进电机从上到下180°旋转，辅以电脑编程控制(如图3所示)，每转过一个角度，将接收通道打开，存入数据，待所有数据测试完毕后，通过简单的数学处理，得到天线的方向图及增益。

所述第一天线可为维瓦尔第(Vivaldi)天线(参考201110054862.9)。所述第二天线可为标准喇叭天线。

还可包括连接所述信号源的FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片。该FPGA芯片可产生信号源所需用的控制字，从而控制该信号源产生频率范围在2050MHz～2450MHz之间、幅度在-13～-3dBm之间连续可调的射频信号；其中当频率在2.4GHz时，1MHz处的相位噪声低于-100dBc/Hz，利用具有高定向性的基于新型人工电磁材料的Vivaldi天线(如图2所示)发射该信号；数字控制部分利用两个旋转步进电机，辅以电脑编程控制(如图3所示)，每转过一个角度，将接收通道打开，存入数据，待所有数据测试完毕后，通过简单的数学处理，得到天线的方向图及增益。

所述检波器可为二极管，所述放大器可为直流放大器。还可包括分别连接所述第二天线和二极管的微波放大器。所述二极管可为肖特基二极管。所述微处理器可设有模数转换模块，该模数转换模块的采样口连接放大器。本实用新型为了简化接收机结构，采用了直接检波的形式，利用肖特基二极管的高灵敏度，将射频信号直接检波成直流信号。为了使接收机具有最大的动态范围，辅助设计了前级的微波放大器和后级的直流放大电路，通过控制放大倍数，使最终处理后的信号能够在最大程度上覆盖AD(模数)采样范围。以Visual Basic为基础，通过编制工程文件，控制串口发送指令，进而控制步进电机运行和模数转换模块(ADC，Analog-to-Digital Converter)。

所述微处理器还可连接显示模块，用于显示输出的天线方向图。