天线驻波比测量系统及使用方法技术方案

本发明专利技术属于通信设备测量领域，涉及发射天线和接收天线驻波比测量系统及使用方法，一种发射天线驻波比测量系统，包括振子可调的发射天线，设置在发射机连接端和发射天线之间的定向耦合器，还包括频率可调的用于主动注入的第二信号源，定向耦合器设有前、后两个，前定向耦合器设有两个检测端口分别连接第二信号源和负载，后定向耦合器两个检测端口分别与入射功率检测电路和反射功率检测电路相连，发射机连接端与前定向耦合器的输入端口相连，前定向耦合器的输出端口与后定向耦合器的输入端口相连，后定向耦合器的输出端口与发射天线相连，有利于现场发射天线振子长度的调整和匹配，提高了工作效率，增强了系统可维护性能。增强了系统可维护性能。增强了系统可维护性能。

【技术实现步骤摘要】
天线驻波比测量系统及使用方法


[0001]本专利技术属于通信设备测量领域，涉及天线驻波比测量系统及使用方法，具体是指发射天线和接收天线驻波比测量系统及使用方法。

技术介绍

[0002]射频天线的驻波比参数是反应出天线与收发信机匹配程度的重要指标性能。参见图3，现有技术通过采用通过式功率计串接在发射机与天线之间，通过式功率计工作原理是通过定向耦合器获得天线的入射功率和反射功率并进行检测进而获得射频天线的驻波比，这种方式只能依靠发射机的输出功率才能进行驻波测量，并且只在发射机输出的频率点上进行驻波测量，如果发射机没有输出发射功率，那么现有通过式功率计就无法进行驻波测量。
[0003]通过调节天线振子的物理长度以获得良好的无线电波发射或者接收效果，是本领域常用的一种技术手段。天线伸缩调整时，理论上是可以通过发射机的输出信号通过传统的定向耦合器得到驻波比来进行判断天线的伸缩位置是否满足发射要求，但大功率发射机的功率范围很大(从数百瓦到上千瓦以上），如果天线伸缩的尺寸没有调整到位，并通过逐步逼近的方式搜索最佳天线尺寸容易造成伸缩天线与发射机的输出失配比较大，严重时可造成发射机的损坏；虽然也有通过矢量网络分析仪预先记忆伸缩天线尺寸与频率关系的方法，但这种对应关系会随着天线的机械磨损或外部环境的变化造成对应关系的误差；另外还有一些特殊场合的发射机（如军事领域）不便于随意断开发射机和天线的连接状态，但又需要预先让天线调整到其工作频率，然后才能大功率发射，显然不能使用发射机发射信号对天线的驻波比进行预先检测或用矢量网络分析仪直接测量天线。因此使用传统的依靠发射机的信号进行驻波测量的方式或矢量网络分析仪测量的方式在这些场合都存在一定缺陷。
[0004]另，对于无线电接收终端的接收天线（如GPS接收天线）由于没有发射机，因此无法用传统的驻波测量计对接收天线驻波比测量，虽然接收天线在设计和生产检验过程中都经过矢量网络分析仪进行过驻波比的测试，但在实际使用过程中接收天线由于受人体、建筑、车体等周围环境因素的影响其驻波比可能产生剧烈的变化，从而影响整个接收的效果，由于无法将接收天线脱开接收机进行实时测量和重新匹配，导致现有技术不适应实时测量接收天线驻波比的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种结构简单适应场景广泛的发射天线驻波比测量系统及使用方法。
[0006]实现上述目的的技术方案为，一种发射天线驻波比测量系统，包括振子可调的发射天线，设置在发射机连接端和发射天线之间的定向耦合器，还包括频率可调的用于主动注入的第二信号源，定向耦合
器设有前、后两个，前定向耦合器设有两个检测端口分别连接第二信号源和负载，后定向耦合器两个检测端口分别与入射功率检测电路和反射功率检测电路相连，发射机连接端与前定向耦合器的输入端口相连，前定向耦合器的输出端口与后定向耦合器的输入端口相连，后定向耦合器的输出端口与发射天线相连，第二信号源的信号依次通过前定向耦合器、后定向耦合器、到达发射天线。
[0007]进一步，所述前定向耦合器包括T1和T2两个变压器，T1变压器输入绕组的一端与发射机连接端相连，T1变压器输入绕组的另一端分别连接后定向耦合器、T2变压器输出绕组的一端，T2变压器输出绕组的另一端接地；T1变压器的输出绕组的一端接地，T1变压器的输出绕组的另一端分别连接负载输入端、T2变压器输入绕组的一端，负载的输出端接地，T2变压器输入绕组的另一端连接第二信号源。
[0008]进一步，所述负载为电阻。
[0009]进一步，所述后定向耦合器包括T3和T4两个变压器，T3变压器输入绕组的一端与前定向耦合器相连，T3变压器输入绕组的另一端分别连接发射天线、T4变压器输出绕组的一端，T4变压器输出绕组的另一端接地；T3变压器的输出绕组的一端接地，T3变压器的输出绕组的另一端分别连接入射功率检测电路、T4变压器输入绕组的一端，T2变压器输入绕组的另一端反射功率检测电路。
[0010]上述发射天线驻波比测量系统的使用方法，包括如下步骤，步骤a，调整发射天线振子长度；步骤b，第二信号源通过前定向耦合器向发射天线注入需要测量的频率信号。
[0011]本专利技术的发射天线驻波比测量系统以现有的通过式功率计原理为基础，使用第二路信号源主动注入到通过式功率电路中实现在任意频率点的发射天线驻波测量；克服了传统的通过式功率计必须依靠发射机的功率和频率进行驻波测量的缺点，同时本专利技术的通过式功率电路的后定向耦合器也保留了发射机正常工作时也能测量出发射天线驻波的功能，特别是在100W
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1KW以上的大功率发射场合，发射机无需发射大功率信号，测量系统也不需要断开与发射机的连接，用户通过注入任意需要的频率信号进行扫描来判断现场发射天线的驻波比，对于伸缩天线而言可以测量振子某个长度的谐振点，从而有利于现场发射天线振子长度的调整和匹配，提高了工作效率，增强了系统可维护性能。
[0012]本专利技术另一个目的在于提供一种可实现在线实时测量功能的接收天线驻波比测量系统及使用方法。
[0013]一种接收天线驻波比测量系统，包括接收天线，设置在接收机连接端和接收天线之间的定向耦合器，还包括频率可调的用于主动注入的信号源，定向耦合器设有前、后两个，前定向耦合器设有两个检测端口分别连接信号源和负载，后定向耦合器两个检测端口分别与入射功率检测电路和反射功率检测电路相连，接收机连接端与前定向耦合器的输入端口相连，前定向耦合器的输出端口与后定向耦合器的输入端口相连，后定向耦合器的输出端口与接收天线相连，信号源的信号依次通过前定向耦合器、后定向耦合器、到达接收天线。
[0014]进一步，所述前定向耦合器包括T1和T2两个变压器，T1变压器输入绕组的一端与接收机连接端相连，T1变压器输入绕组的另一端分别连接后定向耦合器、T2变压器输出绕组的一端，T2变压器输出绕组的另一端接地；T1变压器的输出绕组的一端接地，T1变压器的
输出绕组的另一端分别连接负载输入端、T2变压器输入绕组的一端，负载的输出端接地，T2变压器输入绕组的另一端连接信号源。
[0015]进一步，所述负载为电阻。
[0016]上述的接收天线驻波比测量系统的使用方法，包括如下步骤，步骤a，所述信号源通过前定向耦合器向接收天线注入需要测量的频率信号。
[0017]本专利技术的接收天线驻波比测量系统以现有的通过式功率计原理为基础，保证了接收机与接收天线连接，在接收机使用中，信号源主动注入到通过式功率电路中实现在线实时对接收天线驻波测量的功能。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的发射天线驻波比测量系统实施例的原理图；图2为本专利技术的发射天线驻波比测量系统实施例的电路连接图；图3为现有的通过式功率计原理图。
具体实施方式
[0019]以下结合实施例对本专利技术的发射天线驻波比测量系统进行详细的说明。本专利技术的接收天线驻波比测量系统实施方式可以参考该实施例。对本领域技术人员应该知晓，定向耦合器不限于变压器结构，变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发射天线驻波比测量系统，包括振子可调的发射天线，设置在发射机连接端和发射天线之间的定向耦合器，其特征为，还包括频率可调的用于主动注入的第二信号源，定向耦合器设有前、后两个，前定向耦合器设有两个检测端口分别连接第二信号源和负载，后定向耦合器两个检测端口分别与入射功率检测电路和反射功率检测电路相连，发射机连接端与前定向耦合器的输入端口相连，前定向耦合器的输出端口与后定向耦合器的输入端口相连，后定向耦合器的输出端口与发射天线相连，第二信号源的信号依次通过前定向耦合器、后定向耦合器、到达发射天线。2.根据权利要求1所述的发射天线驻波比测量系统，其特征为，所述前定向耦合器包括T1和T2两个变压器，T1变压器输入绕组的一端与发射机连接端相连，T1变压器输入绕组的另一端分别连接后定向耦合器、T2变压器输出绕组的一端，T2变压器输出绕组的另一端接地；T1变压器的输出绕组的一端接地，T1变压器的输出绕组的另一端分别连接负载输入端、T2变压器输入绕组的一端，负载的输出端接地，T2变压器输入绕组的另一端连接第二信号源。3.根据权利要求1或2所述的发射天线驻波比测量系统，其特征为，所述负载为电阻。4.根据权利要求1或2所述的发射天线驻波比测量系统，其特征为，所述后定向耦合器包括T3和T4两个变压器，T3变压器输入绕组的一端与前定向耦合器相连，T3变压器输入绕组的另一端分别连接发射天线、T4变压器输出绕组的一端，T4变压器输出绕组的另一端接地；T3变压器的输出绕组的一端接地，T3变压器的输出绕组的另一端分别连接入射功率检测电路、T4变压器输入绕组的一端，T2变压器输入绕组的另一端反射功率检...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦旭，王鹏举，李永涛，莫坤山，李海兵，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：