[发明专利]一种天线的极化参数测量装置及方法

摘要

本申请公开了一种天线极化参数测量装置，包括两个天线、两个IQ矢量调制器、开关网络、频谱分析仪和控制器。所述控制器进一步包括切换单元、第一调整单元、第二调整单元、第三调整单元和计算单元。上述天线极化参数测量装置是以垂直测试通道作为基准，将水平测试通道与垂直测试通道的幅度比值以及水平测试通道与垂直测试通道的相位差用来计算待测天线的极化参数。本申请还公开了相应的天线极化参数测量方法。本申请无需预知待测天线的极化信息，可以通过测试直接给出待测天线的极化类型、极化倾角、轴比等完整的极化参数。

主权项

1.一种天线极化参数测量装置，其特征是，包括两个天线、两个IQ矢量调制器、开关网络、频谱分析仪和控制器；所述两个天线分别是垂直极化天线、水平极化天线，两者构成的一对正交线极化天线作为接收天线；将待测天线作为发射天线与其他发射设备连接后构成一个完整的发射系统；所述两个IQ矢量调制器分别连接两个天线的输出端；每个IQ矢量调制器通过一对控制电压形成正交的I值和Q值来实现对其输出的射频信号的幅度和相位的连续调制；所述天线一及其连接的IQ矢量调制器一称为测试通道一；所述天线二及其连接的IQ矢量调制器二称为测试通道二；通过两个IQ矢量调制器对两个测试通道进行校准，以使两个测试通道在相同的测试频率下具有相同的幅度和相位值；所述两个测试通道包括垂直测试通道和水平测试通道；所述开关网络同时连接两个IQ矢量调制器的输出端，其具有三个状态，状态一为仅连接测试通道一，状态二为仅连接测试通道二，状态三为同时连接测试通道一和测试通道二；所述频谱分析仪连接开关网络的输出端；所述控制器进一步包括切换单元、第一调整单元、第二调整单元、第三调整单元和计算单元；所述切换单元用来切换开关网络的状态，使频谱分析仪首先仅连接到垂直测试通道、然后仅连接到水平测试通道、最后同时连接到垂直测试通道和水平测试通道；所述第一调整单元用来在频谱分析仪仅连接到垂直测试通道时，将频谱分析仪的参数设置为与信号源匹配，此时由频谱分析仪记录读数P3；所述第二调整单元用来在频谱分析仪仅连接到水平测试通道时，将频谱分析仪的参数设置为与信号源匹配，此时由频谱分析仪记录读数P4；所述第二调整单元还通过调整水平测试通道中的IQ矢量调制器的输出幅度，使P3和P4相等；此时水平测试通道中的IQ矢量调制器的输出幅度为Py/Px，其中Px表示垂直极化天线的接收功率，Py表示水平极化天线的接收功率；所述第三调整单元用来在频谱分析仪同时连接到垂直测试通道和水平测试通道时，将频谱分析仪的参数设置为与信号源匹配，此时由频谱分析仪记录读数P5；所述第三调整单元还保持水平测试通道中的IQ矢量调制器的输出幅值不变，调整水平测试通道中的IQ矢量调制器的输出相位轨迹沿着单位圆转动360°，采集整个过程中的频谱分析仪的读数；从该过程中获取频谱分析仪的读数最大值P5max，并获取水平测试通道中的IQ矢量调制器当时对应的输出相位为水平极化天线和垂直极化天线的相位差，其中分别为垂直极化天线和水平极化天线的相位；所述计算单元用来根据Py/Px和获取发射天线的极化类型、极化倾角、轴比。