一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法。该方法包括搭建测量系统；将接收端与发射端进行对准；保持发射端的方位角和接收端的方位角不变，记录涡旋波空间相位随时间变化特性；保持接收端的天线架设位置和方位角不变，旋转发射端天线方位角，记录接收端相应的空间相位的变化曲线，得到涡旋波相对平面波的空间相位曲线；调整接收端的天线架设高度，得到在相应的天线架设高度下涡旋波空间相位曲线；根据接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性、涡旋波相对平面波的空间相位曲线以及不同接收端的天线架设高度下涡旋波空间相位曲线，确定发射端的涡旋波在接收端的二维涡旋相位。本发明专利技术能够实现涡旋波远距离空间相位的测量。的测量。的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法


[0001]本专利技术涉及空间相位测量领域，特别是涉及一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法。

技术介绍

[0002]目前，涡旋波远距离通信是最近几年新的研究方向。涡旋波经远距离传输后，有可能丢失其涡旋特性，进而影响涡旋波远距离通信的实现。通过测量涡旋波空间相位判断涡旋波空间相位是否仍呈涡旋状，进而分析在该距离上涡旋波的通信能力。涡旋波近距离相位测量，如利用矢量网络分析仪在微波暗室测量涡旋波的空间相位，可以利用有线(电缆)的方式提供一个参考信号。然而，在远距离涡旋波空间相位测量中，利用有线的方式提供参考信号已不可行。
[0003]因此，如何测量涡旋波远距离空间相位是个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，能够实现涡旋波远距离空间相位的测量。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，包括：
[0007]搭建测量系统；所述测量系统包括：发射端和接收端；所述发射端包括：极化1涡旋波天线和极化2平面波天线；极化1涡旋波天线和极化2平面波天线共用天线面；所述接收端包括：极化1平面波天线和极化2平面波天线；极化1平面波天线和极化2平面波天线共用天线面；
[0008]将所述接收端与所述发射端进行对准；
[0009]保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录涡旋波空间相位随时间变化特性，得到所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性；
[0010]保持所述接收端的天线架设位置和方位角不变，旋转所述发射端天线方位角，记录所述接收端相应的空间相位的变化曲线，得到涡旋波相对平面波的空间相位曲线；
[0011]调整所述接收端的天线架设高度，得到在相应的天线架设高度下涡旋波空间相位曲线；
[0012]根据所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性、涡旋波相对平面波的空间相位曲线以及不同接收端的天线架设高度下涡旋波空间相位曲线，确定所述发射端的涡旋波在所述接收端的二维涡旋相位。
[0013]可选地，所述发射端还包括：依次连接的信号源、功率放大器以及功分器。
[0014]可选地，所述接收端还包括：依次连接的低噪声放大器、矢量网络分析仪以及计算机；
[0015]所述矢量网络分析仪用于得到接收信号的相位差。
[0016]可选地，所述将所述接收端与所述发射端进行对准，具体包括：
[0017]根据所述发射端的经度和纬度以及接收端的经度和纬度确定所述发射端和所述接收端的相对位置与天线方向图；
[0018]根据所述发射端和所述接收端的相对位置与天线方向图进行所述发射端的天线方向图峰值点对所述接收端的天线的对准；
[0019]对所述接收端的天线进行对准。
[0020]可选地，所述对所述接收端的天线进行对准，具体包括：
[0021]保持所述接收端的天线不动，微调所述发射端的天线的方位角，使所述接收端的矢网信号电平最大，对所述接收端的天线进行一次对准；
[0022]保持所述发射端的天线不动，微调所述接收端的天线的方位角，使所述接收端的矢网信号电平最大，对所述接收端的天线进行二次对准。
[0023]可选地，所述将所述接收端与所述发射端进行对准，之前还包括：
[0024]固定所述发射端的底座与所述接收端的底座。
[0025]可选地，所述保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录涡旋波空间相位随时间变化特性，得到所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性，具体包括：
[0026]转动所述发射端至一方位角，保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录在相应的发射端的方位角下涡旋波空间相位随时间变化特性；
[0027]转动所述发射端至另一方位角保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录在相应的发射端的方位角下涡旋波空间相位随时间变化特性；
[0028]根据在所有发射端的方位角下涡旋波空间相位随时间变化特性，得到所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性。
[0029]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0030]本专利技术所提供的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，利用平面波作为参考测量涡旋波相对平面波的相位差。涡旋波与平面波分别利用不同极化传播，利用分离两路信号。可以实现远距离涡旋波空间相位测量。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术所提供的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法流程示意图；
[0033]图2为测量系统示意图；
[0034]图3为天线构造示意图；
[0035]图4为涡旋波天线方向图及待测方位图；
[0036]图5为方位向涡旋波空间相位测量图；
[0037]图6为所提供的实施例的测量系统示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]本专利技术的目的是提供一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，能够实现涡旋波远距离空间相位的测量。
[0040]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0041]图1为本专利技术所提供的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法流程示意图，如图1所示，本专利技术所提供的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，包括：
[0042]S101，搭建测量系统；所述测量系统包括：发射端和接收端；所述发射端包括：极化1涡旋波天线和极化2平面波天线；极化1涡旋波天线和极化2平面波天线共用天线面；所述接收端包括：极化1平面波天线和极化2平面波天线；极化1平面波天线和极化2平面波天线共用天线面；
[0043]S102，将所述接收端与所述发射端进行对准；
[0044]S103，保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录涡旋波空间相位随时间变化特性，得到所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性；
[0045]S103具体包括：
[0046]转动所述发射端至一方位角，保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录在相应的发射端的方位角下涡旋波空间相位随时间变化特性；
[0047]转动所述发射端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，其特征在于，包括：搭建测量系统；所述测量系统包括：发射端和接收端；所述发射端包括：极化1涡旋波天线和极化2平面波天线；极化1涡旋波天线和极化2平面波天线共用天线面；所述接收端包括：极化1平面波天线和极化2平面波天线；极化1平面波天线和极化2平面波天线共用天线面；将所述接收端与所述发射端进行对准；保持所述发射端的方位角和所述接收端的方位角不变，记录涡旋波空间相位随时间变化特性，得到所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性；保持所述接收端的天线架设位置和方位角不变，旋转所述发射端天线方位角，记录所述接收端相应的空间相位的变化曲线，得到涡旋波相对平面波的空间相位曲线；调整所述接收端的天线架设高度，得到在相应的天线架设高度下涡旋波空间相位曲线；根据所述接收端的涡旋波空间相位与幅度的时变特性、涡旋波相对平面波的空间相位曲线以及不同接收端的天线架设高度下涡旋波空间相位曲线，确定所述发射端的涡旋波在所述接收端的二维涡旋相位。2.根据权利要求1所述的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，其特征在于，所述发射端还包括：依次连接的信号源、功率放大器以及功分器。3.根据权利要求1所述的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，其特征在于，所述接收端还包括：依次连接的低噪声放大器、矢量网络分析仪以及计算机；所述矢量网络分析仪用于得到接收信号的相位差。4.根据权利要求1所述的一种利用极化分离测量涡旋波空间相位的方法，其特征在于，所述将所述接收端与所述发射端进行对准，具体包括：根据所述发射端的经度和纬度以...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂玉明，张彭，高进，陈春雷，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：