[实用新型]一种短波天线方向图和增益的测量系统

说明书

本实用新型提出了一种短波天线方向图和增益的测量系统，旨在提高短波天线方向图的测量精度，实现对短波天线增益的测量，且实时绘制短波天线方向图，包括：地面测试子系统，对测试进程进行实时控制，并根据接收到的数据计算待测短波天线的增益值，同时实时绘制方向图和显示增益值；测试升空平台子系统，对待测短波天线工作频点上电平值数据进行测量；标准天线辅助测试子系统，用于和测试升空平台子系统一起对待测短波天线工作频点上电平值进行标定；差分导航参考站子系统，对测试升空平台子系统的第一无人机和标准天线辅助测试子系统的第二无人机导航误差和定位误差进行测定。

技术领域

本实用新型属于天线测量技术领域，涉及一种短波天线方向图和增益的测量系统，可用于获取短波天线的增益和方向图。

背景技术

短波通信目前仍然在各国通信领域发挥重要作用，短波天线是短波通信中的核心装备，天线的性能将直接影响到实际的通信效果。为了准确测量天线的方向图与增益，对常规天线的测量都是在微波暗室里进行，但是，由于短波天线体积庞大，天线远场距离极远，微波暗室没有足够的空间进行测量。目前，人们主要通过理论计算或电磁场缩比模型测量法来获得短波天线的方向图和增益，但短波天线受到架设高度、地理环境、地表特性和馈电形式等因素影响，理论计算或电磁场缩比测量方法得到的结果与实际方向图和增益差别较大。为获取准确的方向图和增益，需要对短波天线进行实地测量，得到其方向图和增益。

目前没有能够获取短波天线增益的实地测量方法，并且在短波天线方向图的测量方面，现有的测量方法过于简单，测量精度不够。例如申请公布号为CN107179449A，名称为“一种短波接收天线三维立体方向图空中移动测量系统及方法”的专利申请，公开了一种短波接收天线三维立体方向图空中移动测量系统及方法，系统包括环天线、小型功率发射终端、射频信号采集模块和无人平台，此发明采用全向环天线辐射功率信号，采用采集模块测量并存储射频信号，然后对射频信号进行预处理，再通过空间谱估计技术对信号进行进一步处理，最后在无人平台上进行测试。此发明虽然提供了一种测量短波接收天线三维立体方向图的方法，但存在的缺陷是因无人机定位精度不足导致的方向图测量精度较低，而且无法实时获取方向图、无法测量短波天线增益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种短波天线方向图和增益的测量系统，旨在提高短波天线方向图的测量精度，实现对短波天线增益的测量，且实时显示方向图。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种短波天线方向图和增益的测量系统，包括：地面测试子系统、测试升空平台子系统、标准天线辅助测试子系统和差分导航参考站子系统，其中：

所述地面测试子系统，包括主控单元、数据处理单元、显控单元和飞控地面站，其中：所述主控单元，用于对测试升空平台子系统的迷你主机发送指令，实现对测量过程的实时控制，并对测试升空平台子系统和标准天线辅助测试子系统的迷你主机发送指令，实现对标定过程的实时控制，同时接收标准天线辅助测试子系统的第二迷你主机发回的测量数据，并将测量数据发送给数据处理单元和显控单元；所述数据处理单元，用于记录主控单元发送的数据，并计算待测短波天线的增益值；所述显控单元，用于实时显示增益值和主控单元发送的数据，并根据主控单元发送的数据实时绘制方向图；所述飞控地面站，用于对测试升空平台子系统的第一无人机和标准天线辅助测试子系统的第二无人机的航行轨迹进行实时控制；

所述测试升空平台子系统，包括安装有自适应增稳云台、第一迷你主机、短波信号源和交叉折合振子天线的第一无人机，其中：所述自适应增稳云台，用于对第一无人机和安装在该自适应增稳云台上的交叉折合振子天线进行姿态调整；所述第一迷你主机，用于实现与主控单元的指令交互；所述短波信号源，用于产生短波信号；所述交叉折合振子天线，用于发射短波信号；