[实用新型]一种无线传感网天线特性测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感网天线特性测试系统，更具体的说，尤其涉及一种通过获取的天线辐射特性来实现精准定位的无线传感网天线特性测试系统。

背景技术

无线传感网(WSN)中的节点定位是WSN众多研究和应用的基础，也是一个研究热点。而基于信号强度的定位方式(RSSI)由于系统简单、成本低成为无线传感网定位最主要的方法，但是目前RSSI方法精度较差，远不能满足高精度定位的需求，其中主要的原因是低成本陶瓷天线和PCB天线的广泛使用，这些天线普遍存在方向性不规则、增益一致性差的问题，即使对于同一型号的两个不同的天线来说其辐射特性也存在不同。通过测量每条天线的辐射特性并为每条天线建立数学模型可以较好的解决定位精度不足的问题，但是目前没有简单有效、准确的测试系统和测试方法。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种无线传感网天线特性测试系统。

本实用新型的无线传感网天线特性测试系统，包括中心测试节点和若干终端测试节点，若干终端测试节点均匀分布于以中心测试节点为中心的圆上，相邻两终端测试节点与中心测试节点连线之间的夹角为；其特别之处在于：所述中心测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线、驱使铝杆转动的步进电机以及第一电路部分组成，中心测试节点上的天线包括至少一个全向天线和多个定向天线，中心测试节点上的定向天线按照主瓣方向均匀分布；所述终端测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线以及第二电路部分组成，第一电路部分和第二电路部分用于接收无线数据并计算信号强度值，以获取天线的辐射特性。

本实用新型的无线传感网天线特性测试系统，所述第一电路部分由无线收发模块、微处理器、主控微处理器和电极驱动器组成，无线收发模块的射频端口、数据端口分别与天线、微处理器相连接，微处理器与主控微处理器相通信，用于将获取的无线数据和信号强度值发送至主控微处理器，电机驱动器在主控微处理器的控制下驱使步进电机运行；

所述第二电路部分由无线收发模块、微处理器、电源管理模块和电池组组成，无线收发模块的射频端口、数据端口分别与天线、微处理器相连接，微处理器通过无线收发模块获取无线数据和信号强度值。

本实用新型的无线传感网天线特性测试系统，所述第一电路部分还包括锂电池、电池组、电源管理模块、TF卡槽和液晶显示屏，液晶显示屏、TF卡槽和电源管理模块均与主控微处理器相连接，锂电池组用于对步进电机进行供电，电池组由碱性电池串联形成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的无线传感网天线特性测试系统，可同时对多个天线进行自动测量，单个测量周期内无需人工干预，测试系统按照设计的测试方法对被测试天线的无线信号强度进行测量并将测量数据进行存储，以备天线定位之用。通过测量天线的全角度无线信号强度得到天线的准确辐射特性，并可由此建立被测天线模型应用于实际系统或电磁仿真，对于无线传感网高精度定位系统研究具有重要的参考价值。

附图说明

图1为本实用新型的无线传感网天线特性测试系统的原理图；

图2为本实用新型的中线测试节点的结构示意图；

图3为本实用新型中终端测试节点的结构示意图。

图中：1中心测试节点，2终端测试节点，3铝杆，4天线，5步进电机，6无线收发模块，7微处理器，8主控微处理器，9电机驱动器，10电源管理模块，11液晶显示屏，12TF卡槽，13锂电池，14电池组。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的无线传感网天线特性测试系统的原理图，所示的中心测试节点1的数目为一个，终端测试节点2的数目为多个，图中为8个，所示的8个终端测试节点2均匀地分布于以中心测试节点1为圆心的圆上，相邻两终端测试节点2与中心测试节点1连线之间的夹角为。

如图2所示，给出了本实用新型的中心测试节点的结构示意图，所示的中心测试节点1由底座、铝杆3、多个天线4、步进电机5和第一电路部分组成，铝杆3设置于底座上，所示的天线4的数量为5个，其分别标记为、、、、，天线5固定在铝杆3的顶端。天线4中应至少有一个全向天线，定向天线按照主瓣方向均匀设置，步进电机5设置于底座上，用于驱使铝杆3进行转动，进而带动铝杆3顶端的天线4进行转动。