[发明专利]一种精度可控的天线增益自动校准方法

说明书

本发明公开了一种精度可控的天线增益自动校准方法，包括以下操作步骤，步骤一，获得已知增益的标准天线，步骤二，通过增益校准模块对已知增益的标准天线进行测量，得到增益校准文件，步骤三，准备待测天线，步骤四，通过天线测试模块对待测天线进行幅度测试，获得天线测试文件，步骤五，将增益校准文件和天线测试文件带入增益计算模块中计算，获得待测天线增益文件。通过读取增益、执行测试，计算增益校准值、生成增益校准文件的全过程自动化，大幅提升了增益测量的准确度和效率，采用粗测量和精测量的间隔与计算方法，兼顾了测试精度和效率，能够进行近远场暗室、外场、车载远场等各类天线测量系统的增益校准。

技术领域

本发明属于天线增益技术领域，具体涉及一种精度可控的天线增益自动校准方法。

背景技术

在天线测试中，待测天线的增益值是一项非常重要的天线性能指标，该增益值指的是在输入功率相等的条件下，实际待测天线与理想的各向同性辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。

在实际测量中，不存在无损耗的测量暗室，也没有理想辐射单元用于和待测天线进行对比，往往是对暗室的线路损耗进行一次标定，将得到暗室的线路传输损耗作为增益补偿值，然后进行对比测量计算出待测天线的增益。但是由于天线测量系统的射频链路条件变化导致天线测量暗室的线路损耗产生相应的变化，故经常需要使用已知增益的标准喇叭天线重新对天线测试系统进行标定，在传统的此类标定中，需要人为的对准、测量和计算，繁琐低效、容易出错的同时也引入了人工测量误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精度可控的天线增益自动校准方法，以解决现有技术中存在的测量繁琐且容易出错问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精度可控的天线增益自动校准方法，包括以下操作步骤：

步骤一：获得已知增益的标准天线；

步骤二：通过增益校准模块对已知增益的标准天线进行测量，得到增益校准文件，其中，增益校准模块执行测量包括以下步骤：

A1：增益校准模块根据已知增益天线的标准增益文件获得校准频率数组F[ ]和与标准增益数组G[ ]，F[ ]和G[ ]中的元素一一对应，并由用户设置校准精度的差值高限C；

A2：进行粗测量,具体为对待测天线执行采样角度间隔为R₀的360°方向图粗测，完成方向图粗测后，得到标准天线在F[ ]下的最大幅值粗测数组A₀[ ]、最大幅值粗测角度数组D₀[ ]，计算出精测量扫描角域初始中心D₁，其中D₁=平均值（D₀[ ]）；

A3：进行精测量, 精测量为重复扫描，记录次数为n，第n次使用的采样角度间隔、扫描角域范围、扫描角域中D_n=平均值（D_n-1[ ]）、测试频率为校准频率数组F[ ]，取得校准频率数组F[ ]各元素对应的第n次最大幅值数组A_n[ ]，计算C_n[ ]= A_n[ ]- A₀[ ]，在C_n[ ]为正值的元素位置上，将A₀[ ]中元素替换为A_n[ ]同位置元素；

A4：根据最终的A₀[ ]和标准增益数组G[ ]计算出增益补偿值数组S[ ]= A₀[ ] -G[ ]，将校准频率数组F[ ]和增益补偿值数组S[ ]存储在增益校准文件中，获得增益校准文件；

A5：增益校准模块执行完成；

步骤三：准备待测天线；

步骤四：通过天线测试模块对待测天线进行幅度测试，获得天线测试文件，其中，天线测试模块执行测试包括以下步骤：