【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线测量技术，尤其涉及一种vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统。
技术介绍
1、方向图测量是天线测试技术中的重要研究内容，常规的天线方向图测量原理如图1所示。测量系统位于微波暗室内，被测天线架设在转台上，配试发射天线固定在支架上，矢量网络分析仪发射端口激励配试天线辐射信号，接收端口获取被测天线接收到的回波信号。在控制与分析计算机的作用下，一方面控制转台按照方位和/或俯仰逐角度扫描，扫描到特定角度后控制矢量网络分析仪辐射信号并采集被测天线的接收回波；另一方面汇集不同扫描角度的回波信号幅度和相位，形成被测天线的方向图。
2、不难发现，在用于频率较低的vhf/uhf频段宽波束天线方向图测量时，类似于图1中常规天线测量方法存在如下问题：
3、（1）被测天线宽波束导致测量精度受测量环境影响大
4、由于被测天线波束较宽，对各个方向入射的电磁波增益比较接近，一旦配试天线辐射的信号在测量环境中产生了散射和/或反射等非直达波信号，这些信号将从不同的角度入射到被测天线，并被有效的接收，导致方向图测量产生较大的误差甚至错误。一般而言，被测天线波束越宽，测量精度对环境的依赖性就越大。
5、（2）vhf/uhf频段理想微波暗室实现困难
6、微波暗室主要通过吸收发射天线辐射信号产生的散射和反射信号，尽可能保证只有直达波信号达到被测接收天线，从而提供较为理想的电磁测试环境。在数十mhz~数百mhz的vhf和uhf频段，吸波效果理想的微波暗室设计代价大，实现成本高，甚至无法实
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，所述工程测量系统通过设计低复杂度的发射天线单元等效实现窄波束低旁瓣的电磁辐射，达到降低环境因素对方向图测量影响的效果，解决了传统微波暗室测量系统难以准确测量vhf/uhf频段宽波束天线方向图的问题。
2、本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
3、一种vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，所述工程测量系统包括：
4、发射天线单元，所述发射天线单元包括：连杆、驱动件、n个圆极化发射天线，各圆极化发射天线沿所述连杆的轴向设置于所述连杆之上，所述驱动件被配置实现所述连杆绕连杆端部进行分时旋转运动，发射天线单元基于转动的各圆极化发射天线模拟n圈圆环阵列天线辐射，其中n为大于零的自然数；
5、被测天线单元，所述被测天线单元包括：vhf/uhf频段宽波束被测天线和转台，所述vhf/uhf频段宽波束被测天线设置于转台上，且所述vhf/uhf频段宽波束被测天线的法线方向与连杆转轴方向重合设置，并完成发射天线单元辐射信号的接收；
6、激励信号产生单元，所述激励信号产生单元由微波信号源产生射频信号并经功分器分成发射信号和参考信号，所述发射信号按预设时序经发射天线单元形成辐射信号；所述参考信号被传输至控制与分析单元；
7、控制与分析单元，所述控制与分析单元被配置为完成发射天线单元、被测天线单元和激励信号产生单元中各模块驱动控制；且所述控制与分析单元还被配置为同步接收参考信号和被测天线单元收到的辐射信号，并对接收的信号进行分析处理生成vhf/uhf频段宽波束被测天线方向图。
8、根据一个优选的实施方式，所述转台被配置为完成所述vhf/uhf频段宽波束被测天线的方位和/或俯仰扫描，形成vhf/uhf频段宽波束被测天线方向图测量结果。
9、根据一个优选的实施方式，个圆极化发射天线按照间距布置在连杆之上，其中，。
10、根据一个优选的实施方式，所述发射天线单元还包括位置传感器，所述位置传感器被配置为获取连杆的任意时刻旋转的圆心角。
11、根据一个优选的实施方式，所述激励信号产生单元包括：1分2功分器、n选1开关和电光转换器；
12、微波信号源产生的射频信号经1分2功分器分成发射信号与参考信号两路；
13、发射信号经 n选1开关，按照预设的时序分别激励发射天线单元中的 n个天线，形成向被测天线单元辐射的电磁波；
14、参考信号经电光转换器处理后传输到控制与分析单元。
15、根据一个优选的实施方式，针对模拟n圈圆环阵列天线，令各圈上的阵元个数依次为，对于第圈圆环阵列，其中，；则个阵元的圆心角构成序列：
16、
17、其中，表示第 n圈圆环上的第 mn个阵元；
18、则针对所有的 n圈圆环，将序列中的圆心角按从小到大的顺序排列，分别得到阵元圆心角序列和所属圆环序号序列，两个序列分别为：
19、
20、
21、其中，表示圆环的序号，表示第圈圆环上的第个阵元；
22、且，阵元圆心角序列即为n个天线旋转模拟n圈圆环阵的圆心角控制序列，所属圆环序号序列为 n选1开关切换控制序列。
23、根据一个优选的实施方式，阵元圆心角序列和所属圆环序号序列作为预设时序数据预存于控制与分析单元内。
24、根据一个优选的实施方式，所述发射天线单元被配置为通过调整发射波束形成权重完成发射波束旁瓣抑制。
25、根据一个优选的实施方式，所述控制与分析单元包括：控制与分析计算机、控制信号传输与分发模块；其中，控制与分析计算机通过控制信号传输与分发模块内预设的时序控制信号，完成对微波信号源、n选1开关、驱动件和转台的控制。
26、根据一个优选的实施方式，所述控制与分析单元还包括：双通道同步接收采集模块，所述双通道同步接收采集模块分别接收被测天线单元的输出的信号和激励信号产生单元输出的参考信号，并经由控制与分析计算机完成对接收的信号进行分析处理生成vhf/uhf频段宽波束被测天线方向图。
27、前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。
28、与常规的方向图测量方案相比，本专利技术的有益效果在于：
29、1)本专利技术通过n个发射天线的旋转等效形成大孔径n圈圆环阵对应的窄发射波束并且尽可能的压缩了发射波束的旁瓣，确保高增益直达波到达被测天线的同时尽可能降低了发射信号在测量环境中散射和反射波，达到降低环境因素对被测宽波束天线方向图影响的效果。
30、2)本专利技术系统的测量过程不需要低频段微波暗室的理想电磁环境保证，在室外开阔环境选择合适的场地即可进行，对测试环境的要求显著降低。...
【技术保护点】
1.一种VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述工程测量系统包括：
2.如权利要求1所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述转台被配置为完成所述VHF/UHF频段宽波束被测天线的方位和/或俯仰扫描，形成VHF/UHF频段宽波束被测天线方向图测量结果。
3.如权利要求1所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，个圆极化发射天线按照间距布置在连杆之上，其中，。
4.如权利要求1或3所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述发射天线单元还包括位置传感器，所述位置传感器被配置为获取连杆的任意时刻旋转的圆心角。
5.如权利要求4所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述激励信号产生单元包括：1分2功分器、N选1开关和电光转换器；
6.如权利要求5所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，
7.如权利要求6所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测
8.如权利要求1所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述发射天线单元被配置为通过调整发射波束形成权重完成发射波束旁瓣抑制。
9.如权利要求5所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述控制与分析单元包括：控制与分析计算机、控制信号传输与分发模块；
10.如权利要求9所述的VHF或UHF频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述控制与分析单元还包括：双通道同步接收采集模块，
...【技术特征摘要】
1.一种vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述工程测量系统包括：
2.如权利要求1所述的vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述转台被配置为完成所述vhf/uhf频段宽波束被测天线的方位和/或俯仰扫描，形成vhf/uhf频段宽波束被测天线方向图测量结果。
3.如权利要求1所述的vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，个圆极化发射天线按照间距布置在连杆之上，其中，。
4.如权利要求1或3所述的vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征在于，所述发射天线单元还包括位置传感器，所述位置传感器被配置为获取连杆的任意时刻旋转的圆心角。
5.如权利要求4所述的vhf或uhf频段宽波束天线方向图的工程测量系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋景飞，顾杰，刘国，车延庭，杨小慧，李昀豪，蒲泳庄，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：
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