[发明专利]一种天线对准方法及装置

权利要求书

1.一种天线对准方法，其特征在于，包括：

基站端搜索用户端设备；

基站端搜索到用户端设备后，测量用户端相对于基站端所在的方向角；

判断上述测量到的方向角是否在最佳信号方向角范围内；

若在最佳方向角范围内，则天线无需转动；

若不在最佳方向角范围内，则计算天线阵列需转动角度及其方向；

天线阵列按照上述需转动角度及其方向转动后，暂停片刻，而后再重复测量用户端相对于基站端所在的方向角，并再次计算天线阵列需转动角度及其方向，并再次转动天线阵列。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户端设备在工作状态时，间隔一定时间发射一次无线信号，以便基站端检测和搜索。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量用户端相对于基站端所在的方向角，包括：

当天线阵列的所有天线单元不在同一垂直面上，即天线阵列可测量的水平方向角范围为0至360度；

在0至360度之间，均匀地取若干个角度值，将用户端置于这些方向角上，测量得到这些方向角实际值对应的方向角初步测量值，采用邻近插值法，得到其他方向角初步测量值对应的方向角实际值估计值，这个方向角实际值估计值即为最终的方向角测量值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量用户端相对于基站端所在的方向角，包括：

天线阵列的所有天线单元在同一垂直面上，即天线阵列可测量的水平方向角范围为0至180度；

假定天线单元所在垂直面为0度和180度所在的垂直面；

在0至180度之间，均匀地取若干个角度值，将用户端置于这些方向角上，测量得到这些方向角实际值对应的方向角初步测量值，采用邻近插值法，得到其他方向角初步测量值对应的方向角实际值估计值，这个方向角实际值估计值即为最终的方向角测量值。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若不在最佳方向角范围内，则计算天线阵列需转动角度及其方向，还包括：

计算最佳方向角平分线所在方向与用户端所在方向的角度差及其方向；若所述角度差绝对值小于或等于180度，则此角度差及其方向即为天线需转动角度及其方向；若所述角度差绝对值大于180度，则取360度减去此角度差作为天线需转动角度，此角度差方向的反方向作为天线需转动方向。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若不在最佳方向角范围内，则计算天线阵列需转动角度及其方向，还包括：

假定最佳信号方向角在0至180度范围内，则上述测量值应一致取正值，作为用户端所在方向角，再按第一种情况计算天线阵列需转动角度及其方向。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于安装于底座上的绝对位置编码器，测量电机转过的绝对角度，即天线安装平台及天线阵列朝向的绝对角度位置；采用磁场定向控制FOC或电压空间矢量SVPWM闭环控制方案，实现对电机速度和转动角度的控制；

其中，当天线最佳信号方向对准用户端时，测量得用户端相对于天线阵列所在方向角；天线阵列朝向绝对角度加上用户端相对于天线阵列所在方向角，即可高精度地测量得用户端所在绝对方向角；

在天线最佳信号方向对准用户端后，测量得用户端和基站端的相对距离，结合用户端所在绝对方向角，即实现了用户端的相对定位及跟踪。