本發(fā)明涉及一種天線測量系統(tǒng)及消除影響天線測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。

背景技術(shù)：

在無線領(lǐng)域當(dāng)中，天線作為無線電波的出入口，其性能的好壞往往決定了整個無線系統(tǒng)性能的好壞。天線測量系統(tǒng)是檢測天線的性能不可或缺的一個工具。天線測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性在判定天線性能當(dāng)中尤為關(guān)鍵及重要，是測量系統(tǒng)的一個關(guān)鍵指標(biāo)。天線測量系統(tǒng)所處的環(huán)境(例如溫度、濕度等)變化會導(dǎo)致測量系統(tǒng)中射頻通道性能產(chǎn)生變化，從而對系統(tǒng)測量穩(wěn)定性造成了影響，無法保證被測物數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

以上不足，有待改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種天線測量系統(tǒng)及消除影響天線測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：

一種天線測量系統(tǒng)，包括信號處理裝置、發(fā)射鏈路、接收鏈路、耦合器、切換開關(guān)、發(fā)射天線和接收天線；所述信號處理裝置與所述發(fā)射鏈路相連，所述發(fā)射鏈路與所述耦合器的輸入端口相連，所述耦合器的第一輸出端口連接所述發(fā)射天線，所述耦合器的第二輸出端口與所述切換開關(guān)的第一切換端口相連，所述切換開關(guān)的第二切換端口與所述接收天線相連，所述切換開關(guān)的公共端口連接所述接收鏈路相連，所述接收鏈路與所述信號處理裝置連接。

進(jìn)一步地，所述信號處理裝置為網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀包括發(fā)射端口和接收端口，所述發(fā)射端口與所述發(fā)射鏈路相連，所述接收端口與所述接收鏈路相連。

進(jìn)一步地，所述信號處理裝置包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)的發(fā)射端口與所述發(fā)射鏈路相連，所述接收機(jī)的接收端口與所述接收鏈路相連。

進(jìn)一步地，所述發(fā)射天線為單支天線或陣列天線,所述接收天線為單支天線或陣列天線。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種消除影響天線測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，包括：

確定參考探頭信號，具體為：將天線測量系統(tǒng)中的切換開關(guān)切換至參考通道，獲取參考探頭信號；

確定采樣信號，具體為：將天線測量系統(tǒng)中的切換開關(guān)切換至測量通道，獲取測量系統(tǒng)信號；

確定測試信號，具體為：用所獲取的采樣信號減去所獲取的參考探頭信號，所得的差值即為測試信號。

進(jìn)一步地，所述天線測量系統(tǒng)包括所述測量通道，所述測量通道包括信號處理裝置、發(fā)射鏈路、耦合器、切換開關(guān)、接收鏈路、發(fā)射天線和接收天線，所述信號處理裝置與所述發(fā)射鏈路相連，所述發(fā)射鏈路與所述耦合器的輸入端口相連，所述耦合器的第一輸出端口連接所述發(fā)射天線，所述耦合器的第二輸出端口與所述切換開關(guān)的第一切換端口相連，所述切換開關(guān)的第二切換端口與所述接收天線相連，所述切換開關(guān)的公共端口連接所述接收鏈路相連，所述接收鏈路與所述信號處理裝置連接。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述切換開關(guān)接通第一切換口時，所述耦合器的第二輸出端口與所述接收鏈路連通，參考通道接通。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述切換開關(guān)接通第二切換端口時，所述接收天線與所述接收鏈路連通，所述測量通道接通。

進(jìn)一步地，所述參考探頭信號包括射頻鏈路損耗和溫度噪聲帶來的變化量。

進(jìn)一步地，所述采樣信號包括射頻鏈路損耗、溫度噪聲帶來的變化量和采集數(shù)據(jù)量。

根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其有益效果在于，本發(fā)明提供的天線測量系統(tǒng)中設(shè)置了由切換開關(guān)和耦合器組成的參考通道，當(dāng)切換開關(guān)的第一切換端口和第二切換口分別接通時，可以相應(yīng)獲得參考探頭信號和采樣信號，由于參考探頭信號和采樣信號中射頻鏈路中的損耗和溫度噪聲是一致的，因此參考探頭信號可以抵消采樣信號中環(huán)境因素對天線測量系統(tǒng)的測量結(jié)果的影響，提高了天線測量系統(tǒng)測量的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的方法流程示意圖。

在圖中，附圖標(biāo)記如下：1-信號處理裝置；11-發(fā)射端口；12-接收端口；

2-發(fā)射鏈路；3-接收鏈路；

4-耦合器；41-輸入端口；42-第一輸出端口；43-第二輸出端口；

5-切換開關(guān)；51-第一切換端口；52-第二切換端口；53-公共端口；

6-發(fā)射天線；7-接收天線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述：

如圖1所示，一種天線測量系統(tǒng)，包括信號處理裝置1、發(fā)射鏈路2、接收鏈路3、耦合器4、切換開關(guān)5、發(fā)射天線6和接收天線7；信號處理裝置1與發(fā)射鏈路2相連，發(fā)射鏈路2與耦合器4的輸入端口41相連，耦合器4的第一輸出端口42連接發(fā)射天線6，耦合器4的第二輸出端口43與切換開關(guān)5的第一切換端口51相連，切換開關(guān)5的第二切換端口52與接收天線7相連，切換開關(guān)5的公共端口53連接接收鏈路3相連，接收鏈路3與信號處理裝置1連接。

根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其有益效果在于，本發(fā)明提供的天線測量系統(tǒng)中設(shè)置了由切換開關(guān)5和耦合器4組成的參考通道，當(dāng)切換開關(guān)5的第一切換端口51和第二切換口52分別接通時，可以相應(yīng)獲得參考探頭信號和采樣信號，由于參考探頭信號和采樣信號中射頻鏈路中的損耗和溫度噪聲是一致的，因此參考探頭信號可以抵消采樣信號中環(huán)境因素對天線測量系統(tǒng)的測量結(jié)果的影響，提高了天線測量系統(tǒng)測量的穩(wěn)定性。

在本實(shí)施例中，信號處理裝置1為網(wǎng)絡(luò)分析儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀包括發(fā)射端口11和接收端口12，發(fā)射端口11與發(fā)射鏈路2相連，接收端口12與接收鏈路3相連。

在一個實(shí)施例中，信號處理裝置1包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射機(jī)的發(fā)射端口與發(fā)射鏈路相連，接收機(jī)的接收端口與接收鏈路相連。

進(jìn)一步地，發(fā)射天線6為單支天線或陣列天線,接收天線7為單支天線或陣列天線。

聚乙烯和聚四氟乙烯是射頻線纜和射頻元件中大量使用的材料，在天線測量系統(tǒng)的射頻通道中也大量使用這種材料，這種材料的介電常數(shù)隨著環(huán)境的變化(例如溫度、濕度)而變化，而材料介電常數(shù)的變化必然導(dǎo)致射頻線纜、射頻元件幅度插損、相位插損的變化，這些變化也會造成測試結(jié)果發(fā)生變化，因此環(huán)境變化會造成天線測量系統(tǒng)測量結(jié)果的穩(wěn)定性下降。

如圖1和圖2所示，為了消除環(huán)境對天線測量系統(tǒng)的影響，本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步提供一種消除影響天線測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，包括：

步驟一：確定參考探頭信號sref，具體為：將天線測量系統(tǒng)中的切換開關(guān)切換至參考通道，獲取參考探頭信號；

步驟二：確定采樣信號sota，具體為：將天線測量系統(tǒng)中的切換開關(guān)切換至測量通道，獲取測量系統(tǒng)信號；

步驟三：確定測試信號s，具體為：用所獲取的采樣信號減去所獲取的參考探頭信號，所得的差值即為測試信號。

在本實(shí)施例中，天線測量系統(tǒng)為上述天線測量系統(tǒng)，具體包括測量通道，測量通道包括包括信號處理裝置1、發(fā)射鏈路2、接收鏈路3、耦合器4、切換開關(guān)5、發(fā)射天線6和接收天線7；信號處理裝置1與發(fā)射鏈路2相連，發(fā)射鏈路2與耦合器4的輸入端口41相連，耦合器4的第一輸出端口42連接發(fā)射天線6，耦合器4的第二輸出端口43與切換開關(guān)5的第一切換端口51相連，切換開關(guān)5的第二切換端口52與接收天線7相連，切換開關(guān)5的公共端口53連接接收鏈路3相連，接收鏈路3與信號處理裝置1連接。

信號處理裝置1用于發(fā)射信號和接收信號，在本實(shí)施例中，處理裝置1為網(wǎng)絡(luò)分析儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀包括發(fā)射端口11和接收端口12，發(fā)射端口11與發(fā)射鏈路2相連，接收端口12與接收鏈路3相連。

天線測量系統(tǒng)的工作原理為：網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)射端口11發(fā)射信號，經(jīng)過射頻發(fā)射鏈路2及發(fā)射天線6傳輸至空間中，接收天線7從空間中接收上述信號并經(jīng)由接收射頻鏈路3傳輸至網(wǎng)絡(luò)分析儀的接收端口12，通過網(wǎng)絡(luò)分析儀對比接收到的信號和發(fā)射的信號，從而得出被測物的性能。由于天線的互易性原理，測量探頭作為發(fā)射天線或作為接收天線都可以實(shí)現(xiàn)天線測量，在本實(shí)施例中，以測量探頭作為發(fā)射天線，以被測物作為接收天線。在其他實(shí)施例中，測量探頭也可以作為接收天線，被測物也作為發(fā)射天線。

進(jìn)一步地，當(dāng)切換開關(guān)5接通第二切換端口52時，接收天線6與接收鏈路3連通，從而測量通道接通。

進(jìn)一步地，參考通道包括切換開關(guān)5和耦合器4，參考探頭包括信號處理裝置1、發(fā)射鏈路2、接收鏈路3和參考通道，當(dāng)切換開關(guān)5接通第一切換口51時，耦合器4的第二輸出端口43與接收鏈路3連通，參考通道接通，進(jìn)而參考探頭接通。

參考探頭信號sref包括射頻鏈路損耗l和溫度噪聲帶來的變化量δt，參考探頭信號sref可以表示為：

sref＝l+δt

采樣信號sota包括射頻鏈路損耗l、溫度噪聲帶來的變化量δt和采集數(shù)據(jù)量m，采樣信號sota可以表示為：

sota＝m+l+δt

測試信號s為采樣信號sota減去參考探頭信號sref，測試信號s可以表示為：

s＝sota-sref＝(m+l+δt)-(l+δt)＝m

因此系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)m不會因?yàn)樯漕l鏈路中的損耗l以及溫度噪聲帶來的變化量δt的影響導(dǎo)致測試信號s的不穩(wěn)定，從而提高了天線測量系統(tǒng)測量的穩(wěn)定性。

由于參考探頭包括了天線測量系統(tǒng)的發(fā)射鏈路和接收鏈路，因此參考探頭所采樣到的結(jié)果中必然帶有發(fā)射鏈路和接收鏈路的信息。當(dāng)測量環(huán)境溫度有變化時，測量系統(tǒng)也會跟著此環(huán)境因素(例如溫度噪聲)變化而變化，為了消除溫度噪聲對測量系統(tǒng)帶來不穩(wěn)定的影響，測量系統(tǒng)每次對被測物測量掃描前，都會先對參考探頭信號進(jìn)行讀取，結(jié)果記為sref，測量系統(tǒng)讀取的采樣信號記為sota。因?yàn)樵趨⒖继筋^的信號和天線測量系統(tǒng)測量出來的采樣信號當(dāng)中，射頻鏈路中的損耗l以及溫度噪聲帶來的變化量δt是一致的，所以天線測量系統(tǒng)測量結(jié)果當(dāng)中的變化量可以與參考探頭中的變化量相抵消，從而消除了環(huán)境因素對天線測量系統(tǒng)的測量結(jié)果的影響，提高了天線測量系統(tǒng)測量的穩(wěn)定性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明專利的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。