[实用新型]一种基站天线方向图自动测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基站天线方向图自动测量装置，利用步进电机来保证信号幅值检测装置进行匀速转动，省去了人工操作，也省去了单片机主动获取当前角度这一操作，有效地简化装置结构；在步进电机与RF检测器之间使用可延长可收缩的拉杆进行连接，便于在实际使用中针对具体天线进行距离调节；使用RF信号功率检测传感器进行信号检测，工作的频率范围宽，可对多模式多频段信号进行检测，且该传感器对温度不敏感，可对各种天气环境下的基站天线进行测量，实用性高。

技术领域

本实用新型涉及基站天线的辐射状态检测领域，具体是一种基站天线方向图自动测量装置。

背景技术

基站天线作为无线通信系统的关键通道，是电磁波辐射和接收的核心部件，因此天线的辐射状态对移动通信系统的总体性能起着至关重要的作用，而天线的辐射状态主要是通过天线发射的电磁波信号的分析得来，所以获取基站天线电性能参数是评定基站天线工作状态最有效的方式，并可根据这些参数来实时调整基站天线从而得到最好的天线性能。现有直接进行检测的方法主要是将天线取下，置于高成本的微波暗室中进行测量，此法不仅操作十分复杂，工作量大，且成本十分高昂，时间周期长，需要花费大量的人力、物力。

考虑到大部分电性能参数均可从天线的方向图中进行获取，且天线方向图相对较易获取，所以基于天线方向图对电性能参数进行间接监测的方法更具优势。而现有针对基站天线方向图的测量方法还存在诸多不足之处，例如操作复杂、不够准确等。

与本实用新型最相近似的实现方案：一种雷达天线方向图自动测量系统，它是一种由单片机组成控制电路，角度录取采用角度-数字转换模块的自动测量系统。其中天线角度信号的录取由单片机控制轴角编码器完成轴角编码器直接从天线传动机构的同步接收机三相绕组和激励绕组上取信号，输出12位角度数字信号；幅度信号录取装置由测量放大器、采样/保持电路(S/H)和模数转换电路(A/D)组成。该自动测量系统是手动转换角度，人工操作并不能严格保证进行测量时的角度转动是匀速的，导致测量不够准确。此外，系统中模块组成复杂，转换过程中误码率高。例如：S/H对模拟信号进行A/D转换时，需要一定的转换时间，在这个转换时间内，模拟信号要保持基本不变，这样才能保证转换精度。

相关术语

基站天线方向图：基站天线的方向图是表征天线辐射特性(场强振幅、相位、极化)与空间角度关系的图形。获取基站天线电性能参数是评定基站天线工作状态最有效的方式，并可根据这些参数来实时调整基站天线从而得到最好的天线性能，其中大部分电性能参数均来自于天线的方向图，所以方向图的研究是实现参数监测的前提条件。

完整的方向图是一个空间立体图形，如图1所示(它是以天线相位中心为球心，即坐标原点)；图1中，在半径为r足够大的球面上，逐点测定其辐射特性绘制而成的。本实用新型所描述的天线方向图指的是场强振幅方向图，只需要测得水平面(即xy平面)的方向图。

基站天线的方向图可以用极坐标进行绘制，也可以用直角坐标，其中用极坐标绘制的天线方向图简单直观、便于观察，可以直接看出天线辐射场强的空间分布特性，本实用新型采用极坐标绘制基站天线方向图，如图2所示。

RF信号功率检测技术：RF信号即射频信号，射频信号是指经过调制的，拥有一定发射频率的电波，基站信号属于射频信号。准确的功率检测可以让用户了解设备的当前工作状态。

步进电机：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。步进电机必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。