[发明专利]用于测定手机信号方向的自适应测向天线及其测定方法

权利要求书

1.用于测定手机信号方向的单维自适应测向天线，其特征在于，包括三个天线单元、一根丝杆、一根滑轨、一个伺服电机、两个固定座和一个滑动座；三个天线单元分别固定安置在两个固定座和一个滑动座上；两个固定座分别固定于滑轨的两端，丝杆平行于滑轨的上方，滑动座上设有滑轨套孔和螺纹孔，分别套于滑轨和丝杆上，丝杆的一端连接伺服电机，由伺服电机驱动转动，调节滑动座的位置。

2.用于测定手机信号方向的三维自适应测向天线，其特征在于，由三组权利要求1所述的单维自适应测向天线X、Y、Z端部互相垂直组成，三组自适应测向天线相交一端的天线单元共用，作为公共基准天线单元。

3.根据权利要求2所述的三维自适应测向天线，其特征在于，三组天线上的天线单元分别为X1、X2、X3；Y1、Y2、Y3；Z1、Z2、Z3；其中X1、Y1、Z1共用，设定为N；X2、Y2、Z2均在各自伺服电机的控制下进行单维滑动，完成在各自维度上的变距操作；X3、Y3、Z3固定不动。

4.根据权利要求3所述的三维自适应测向天线，其特征在于，N点和X3点，N点和Y3点，N点和Z3点的间距相同，设定为D3，根据需求尺寸选择最大值；N点和X2点，N点和Y2点，N点和Z2点的间距相同，设定为D2，根据需要测量的实际频率，通过机电装置控制变距，变距范围分别大于0又小于λ/2，λ为需要测量的实际波长。

5.根据权利要求4所述的三维自适应测向天线，其特征在于，三组天线单元N、X2、X3；N、Y2、Y3；N、Z3、Z3分别保持在一条直线上。

6.三维自适应测向天线的手机信号方向测定方法，其特征在于，包括步骤：

S1、设定需要目标信源的频率；

S2、系统控制软件根据目标信源的频率自动计算出D2，计算公式D2 = C/（2*f），C电磁波在大气中的传播速度，f目标信源中心频率；

S3、系统控制软件控制伺服电机带动丝杆转动让滑动座移动到距离N点D2距离的位置；

S4、系统开始测向：在X轴，测出N和X2接收到的相位差值θ1，以及N和X3接收到的相位差θ2；θ1是粗略值，唯一值，不存在多值性；θ2是精确值，包含多值性；

S5、根据计算公式θ2=2Πk+∆θ，其中∆θ≈θ1，将θ1代入θ2=2Πk+∆θ，得到θ2≈2Πk+θ1，k为自然数，k≈（θ2-θ1）/2Π，k取最接近的自然数值，将求得的k重新代入θ2=2Πk+∆θ，求得信源方向的精确值∆θ。