[发明专利]一种天线对准方法及装置

说明书

本发明公开了一种天线对准方法和装置，方法包括：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。

技术领域

本发明属于本公开涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线对准方法及装置。

背景技术

天线是无线通信的前端设备，然而即使是全向天线，其各个方向上的性能也难以实现一致性。对于收发端都处于静止状态的情况下，可以人为调整天线安装方向，使得天线的最佳信号方向对准通信目标。但是对于收发端相对位置经常发生改变的情况下，人为调整的方法则不再可用。

超宽带技术(UWB)具有功耗小、抗干扰能力强、抗多径效应能力强等优点，已广泛应用于室内定位。UWB定位技术理想条件下可以达到极高的精度，然而由于天线各个方向上性能的不一致性，例如增益的不一致性、相位和时延的不一致性，严重影响了UWB定位的精度。UWB定位技术对天线各个方向上性能的一致性要求极高，市面上的UWB天线都难以满足其要求。

发明内容

为解决所述技术问题，本公开提供一种天线对准方法及装置，实现天线最佳信号方向对准目标方向；所述最佳信号方向是一个水平方向角角度范围，在最佳信号方向范围内，至少有一个天线性能指标能达到最佳效果，所述性能指标包括增益、增益平坦度、相位平坦度等；天线最佳信号方向在天线设计和测试阶段获得，是一个已知的确定角度范围。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种天线对准方法，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。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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。