[发明专利]基于大规模天线阵列的波达角测量装置及方法

权利要求书

1.基于大规模天线阵列的波达角测量装置，其特征在于，包括横向间隔设置的第一接收天线(1)和第二接收天线(2)、以及纵向间隔设置的第三接收天线(3)和第四接收天线(4)，所述第一接收天线(1)、第二接收天线(2)、第三接收天线(3)和第四接收天线(4)均通过连接装置安装在导轨运动装置(5)上；

所述第一接收天线(1)和第二接收天线(2)均连接同一第一相位检测模块(6)，所述第三接收天线(3)和第四接收天线(4)均连接同一第二相位检测模块(7)，所述第一相位检测模块(6)和第二相位检测模块(7)的输出端连接有单片机(8)；所述单片机(8)还分别连接有导轨控制单元和上位机；

所述单片机(8)用于向所述导轨控制单元发送控制信息，以驱动所述连接装置带动所述第一接收天线(1)、第二接收天线(2)、第三接收天线(3)和第四接收天线(4)在模拟大规模天线阵列范围内移动；还用于分别接收所述第一相位检测模块(6)和第二相位检测模块(7)发出的相位差信息，并发送至所述上位机，以供所述上位机计算待测信源的波达角。

2.如权利要求1所述的基于大规模天线阵列的波达角测量装置，其特征在于，所述导轨运动装置(5)包括横向同步带滑台和纵向同步带滑台，所述横向同步带滑台固定安装于所述纵向同步带滑台的滑块上，所述横向同步带滑台的滑块上固定安装所述连接装置。

3.如权利要求1所述的基于大规模天线阵列的波达角测量装置，其特征在于，所述纵向同步带滑台固定安装于所述横向同步带滑台的滑块上，所述纵向同步带滑台的滑块上固定安装所述连接装置。

4.如权利要求2或3所述的基于大规模天线阵列的波达角测量装置，其特征在于，所述连接装置为一连接板，所述连接板一面上分别设置有两横向接口和两个纵向接口，所述连接板的另一面固定安装在所述导轨运动装置(5)上。

5.如权利要求4所述的基于大规模天线阵列的波达角测量装置，其特征在于，所述导轨控制单元包括与所述单片机(8)连接的步进电机驱动器(9)，所述步进电机驱动器(9)的两个输出端分别连接有两个步进电机，两个所述步进电机分别安装在所述横向同步带滑台和纵向同步带滑台的电机座上。

6.如权利要求5所述的基于大规模天线阵列的波达角测量装置，其特征在于，所述第一接收天线(1)和第二接收天线(2)的间距、以及第三接收天线(3)和第四接收天线(4)之间的间距均λ/2，其中，λ为待测信源的波长。

7.基于大规模天线阵列的波达角测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

单片机(8)通过导轨控制单元控制导轨运动装置在模拟的大规模天线阵列范围内运动，进而使第一接收天线(1)、第二接收天线(2)、第三接收天线(3)和第四接收天线(4)在模拟的大规模天线阵列范围内运动；其中，所述第一接收天线(1)和第二接收天线(2)横向间隔设置，所述第三接收天线(3)和第四接收天线(4)纵向间隔设置；

所述第一接收天线(1)、第二接收天线(2)在运动的同时将接收到信号的相位信息发送至第一相位检测模块(6)；

所述第三接收天线(3)和第四接收天线(4)在运动的同时将接收到信号的相位信息发送至第二相位检测模块(7)；

第一相位检测模块(6)和第二相位检测模块(7)根据接收到的相位信息分别得出横向相位差信息和纵向相位差信息，并通过所述单片机(8)发送至上位机；

所述上位机根据所述横向相位差信息和纵向相位差信息进行计算，得出待测信源的波达角。