本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種天線對準裝置和天線對調(diào)方法。

背景技術(shù)：

在微波系統(tǒng)中，兩個微波站點之間要正常通信，兩端天線必須要對準，，才能保證微波站點之間收發(fā)信號正常。其中，天線對準是指兩端天線的主瓣互相對準，從而使接收到對端天線的信號強度最大。

現(xiàn)有技術(shù)中，在室外單元(outdoorunit，簡稱odu)上設(shè)置一個接收信號強度指示(receivedsignalstrengthindication，簡稱rssi)接口，odu內(nèi)部的檢測電路根據(jù)接收信號的強度輸出rssi電壓。在天線對準過程中，工作人員首先根據(jù)天線所在位置的經(jīng)緯度和海拔高度對天線進行粗調(diào)(這種方式的粗調(diào)造成的誤差范圍是0-10度，由于兩個天線之間距離幾十公里，這個誤差結(jié)果需要工作人員花費大量時間來調(diào)較才能初步對準)；天線初步對準后，然后工作人員根據(jù)天線出廠時的rssi表格以及系統(tǒng)路徑和頻率的影響，計算出系統(tǒng)的門限值，并對天線進行精調(diào)，在精調(diào)過程中，工作人員一邊調(diào)整天線指向，一邊監(jiān)測rssi電壓大小，當rssi電壓達到計算的系統(tǒng)門限值時，則判斷天線已對準。然而，現(xiàn)有技術(shù)的天線對準方式比較繁瑣，工作人員對天線對準的精調(diào)較難掌控，較易錯過主瓣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種天線對準裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中天線對準方式比較繁瑣，工作人員對天線對準的精調(diào)較難掌控，較易錯過主瓣的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種天線對準裝置，其特征在于，包括：

gps定位定向模塊，用于經(jīng)緯度和方位角測量，包含兩個gps測量型天線，由兩個gps測量型天線的基線長度(即兩個gps測量型天線間距)決定方位角的測量精度；

下傾角測量模塊，用于測量天線下傾角度；

rssi信號采集模塊，用于測量近端天線接收到遠端天線發(fā)射信號強度的db值，具有兩路信號輸入可滿足雙極化天線極化隔離度的調(diào)整需要；

角速率陀螺模塊，用以提高gps定位定向模塊方位角測量精度，在減小gps測量型天線基線長度(即減小對準裝置長度)的情況下保證方位角測量精度；

算法處理模塊，融合角速率陀螺模塊與gps定位定向模塊的測量結(jié)果，與下傾角測量模塊、rssi信號采集模塊的數(shù)據(jù)匯總，并根據(jù)理論對準角度、天線第一旁瓣最大角度、天線對準裝置方位角和下傾角測量誤差以及安裝誤差，計算出對準角度區(qū)間；構(gòu)建x方向代表晃動方位角度、y方向代表晃動下傾角、依照色值表用顏色表示rssi信號強度值的色值方向圖；計算天線對準方向的實際方位角和下傾角；

網(wǎng)頁服務(wù)器模塊，提供網(wǎng)頁格式的測量結(jié)果、對準角度區(qū)間、裝置工作狀態(tài)信息；

wifi熱點模塊，提供wifi熱點與用戶顯示終端連接，用于網(wǎng)頁訪問；

電源及電池管理模塊，對電池進行具有平衡能力的充放電管理及開關(guān)機操作，使設(shè)備在對調(diào)現(xiàn)場具有便攜性并增強電池續(xù)航能力；

用戶顯示終端，智能手機、電腦等具有wifi功能，并安裝瀏覽器軟件或?qū)ｉT的app軟件的第三方設(shè)備，連接wifi熱點后訪問裝置網(wǎng)址獲取測量數(shù)據(jù)。

一種天線對調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、將兩個天線對準裝置與天線指向?qū)R后固定在近端和遠端天線上，固定安裝過程中存在裝配誤差，天線對準裝置測量的方位角、下傾角存在測量誤差，天線方向圖主瓣到第一旁瓣角度為α，要求裝配誤差與測量誤差之和小于等于α；根據(jù)兩端天線對準裝置測量的經(jīng)緯度，計算兩端天線對準的理論方位角和理論下傾角，依據(jù)天線對準裝置測量的實時方位角和實時下傾角，調(diào)整兩端天線到理論方位角和理論下傾角位置；

b、固定遠端天線不動并打開信號發(fā)射，近端天線處于接收狀態(tài)，使兩端天線極化角度相同；對準裝置測量近端天線接收到的rssi信號，晃動近端天線，晃動角度范圍是根據(jù)a步驟計算的理論方位角和理論下傾角、天線主瓣到第一旁瓣角度α，由天線對準裝置計算晃動角度區(qū)間并輸出給操作者，晃動過程中對準裝置采集全部的rssi信號，并判斷rssi信號是否超過有效接收到的遠端天線信號閾值，根據(jù)有效rssi信號的實際方位角和下傾角位置調(diào)整晃動區(qū)間，使晃動區(qū)間范圍包含天線方向圖主瓣和第一旁瓣；通過算法處理模塊構(gòu)建x方向代表晃動方位角度、y方向代表晃動下傾角、依照色值表用顏色表示rssi信號強度值的色值方向圖，可以直觀的通過色值方向圖觀測天線對準方向的實際方位角和下傾角，調(diào)整將近端天線到實際方位角和下傾角位置并固定；

c、打開已固定好的近端天線信號發(fā)射，使遠端天線處于接收狀態(tài)，在遠端天線位置進行b步驟操作，并將遠端天線固定在實際方位角和下傾角位置；

d、固定一端天線，微調(diào)另一端天線角度，使rssi達到最大值，重復(fù)操作達到最佳效果；

e、雙極化天線的極化隔離度調(diào)整需將對準裝置rssi信號采集模塊的rssi1、rssi2信號輸入端口與雙極化天線的v和h信號分別連接；天線對準裝置記錄rssi1與rssi2最大差值，反復(fù)調(diào)整天線極化方向，使極化隔離度達到安裝要求。

本發(fā)明的有益效果是：

在本發(fā)明中，通過兩個天線對準裝置的gps測向模塊定位后，確定天線的定向；由于采用gps測向模塊定位，定位精度高，定向后的兩個天線之間的角度誤差只有零點幾度。通過將其中一根天線固定不動，晃動另一根天線的方式，得到rssi信號強弱數(shù)據(jù)，并將多次數(shù)據(jù)相互印證，通過算法處理模塊構(gòu)建x方向代表晃動方位角度、y方向代表晃動下傾角、依照色值表用顏色表示rssi信號強度值的色值方向圖，可以直觀的通過色值方向圖觀測天線對準方向的實際方位角和下傾角，調(diào)整將近端天線到實際方位角和下傾角位置并固定。避免了工作人員主觀性對天線對準的影響，提高了天線對準的效率；同時，直接根據(jù)色值方向圖中的rssi信號強度值和晃動角度的對應(yīng)關(guān)系，確定色值方向圖中的主瓣對準方向，提高天線對準的正確率和精度。

本發(fā)明的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理框圖。

圖2為色值方向圖。

圖3為天線對準裝置通過快裝撐桿與天線連接的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

參見圖1，一種天線對準裝置，包括：

gps定位定向模塊，用于經(jīng)緯度和方位角測量，包含兩個gps測量型天線，由兩個gps測量型天線的基線長度(即兩個gps測量型天線間距)決定方位角的測量精度，精度與基線線性關(guān)系是0.6度(峰峰值)/米，本裝置基線長度設(shè)定為0.3米即方向測量精度2度(峰峰值)；由于本裝置采用角速率陀螺模塊高gps定位定向模塊方位角測量精度，將方位測量精度由2度(峰峰值)提高到1.4度(峰峰值)；參見圖3，本天線對準裝置100通過專門設(shè)計的快裝撐桿200與天線連接裝配，快裝撐桿200包括兩個成90度夾角的撐桿210，和設(shè)置在撐桿210端部的快裝連接件220。天線對準裝置100與快裝連接件220連接。裝置安裝到快裝撐桿并與天線可靠連接后方位角與下傾角的裝配誤差小于等于1度(峰峰值)，則方位角總誤差為2.4度(峰峰值)。

下傾角測量模塊，用于測量天線下傾角度，下傾角模塊的精度為0.5度(峰峰值)，由于本天線對準裝置安裝到快裝撐桿并與天線可靠連接后下傾角的裝配誤差小于等于1度(峰峰值)，則下傾角總測量誤差為1.5度(峰峰值)；

rssi信號采集模塊，用于測量近端天線接收到遠端天線發(fā)射信號強度的db值，具有兩路信號輸入可滿足雙極化天線極化隔離度的調(diào)整需要；

算法處理模塊，融合角速率陀螺模塊與gps定位定向模塊的測量結(jié)果，與下傾角測量模塊、rssi信號采集模塊的數(shù)據(jù)匯總，并根據(jù)理論對準角度、天線第一旁瓣最大角度、天線對準裝置方位角(天線水平方向上轉(zhuǎn)動角度，0-360度)和下傾角(天線俯仰方向上的角度)測量誤差以及安裝誤差，計算出對準角度區(qū)間；構(gòu)建x方向代表晃動方位角度、y方向代表晃動下傾角、依照色值表用顏色表示rssi信號強度值的色值方向圖，見圖2；計算天線對準方向的實際方位角和下傾角；

網(wǎng)頁服務(wù)器模塊，提供網(wǎng)頁格式的測量結(jié)果、對準角度區(qū)間、裝置工作狀態(tài)信息；

wifi熱點模塊，提供wifi熱點與用戶顯示終端連接，用于網(wǎng)頁訪問；

電源及電池管理模塊，對電池進行具有平衡能力的充放電管理及開關(guān)機操作，使設(shè)備在對調(diào)現(xiàn)場具有便攜性并增強電池續(xù)航能力，實際使用條件下設(shè)備連續(xù)工作時間為6小時；

用戶顯示終端，智能手機、電腦等具有wifi功能，并安裝瀏覽器軟件或?qū)ｉT的app軟件的第三方設(shè)備，連接wifi熱點后訪問裝置網(wǎng)址獲取測量數(shù)據(jù)。

一種天線對調(diào)方法，包括以下步驟：

a、將兩個天線對準裝置與天線指向?qū)R后固定在近端和遠端天線上，固定安裝過程中存在裝配誤差，天線對準裝置測量的方位角總測量誤差為2.4度(峰峰值)、下傾角總測量誤差為1.5度(峰峰值)，天線方向圖主瓣到第一旁瓣角度為要求大于3度；根據(jù)兩端天線對準裝置測量的經(jīng)緯度，計算兩端天線對準的理論方位角和理論下傾角，依據(jù)天線對準裝置測量的實時方位角和實時下傾角，調(diào)整兩端天線到理論方位角和理論下傾角位置；

b、固定遠端天線不動并打開信號發(fā)射，近端天線處于接收狀態(tài)，使兩端天線極化角度相同；對準裝置測量近端天線接收到的rssi信號，晃動近端天線，晃動角度范圍是根據(jù)a步驟計算的理論方位角和理論下傾角、天線主瓣到第一旁瓣角度α，由天線對準裝置計算晃動角度區(qū)間并輸出給操作者，晃動過程中對準裝置采集全部的rssi信號，并判斷rssi信號是否超過有效接收到的遠端天線信號閾值，根據(jù)有效rssi信號的實際方位角和下傾角位置調(diào)整晃動區(qū)間，使晃動區(qū)間范圍包含天線方向圖主瓣和第一旁瓣；通過算法處理模塊構(gòu)建x方向代表晃動方位角度、y方向代表晃動下傾角、依照色值表用顏色表示rssi信號強度值的色值方向圖，可以根據(jù)顏色深淺直觀的觀測天線對準方向的實際方位角和下傾角，調(diào)整將近端天線到實際方位角和下傾角位置并固定；

具體地調(diào)整方法：色值方向圖采用紅色系列，顏色由淺到深紅。天線對調(diào)成功的狀態(tài)是色值方向圖四周淺色點中間是深紅色點，即天線實際方位角和下傾角位置對應(yīng)紅色最深的小區(qū)域，在這個小區(qū)域可以采用直接讀數(shù)方式找到最佳位置。如果色值方向圖深紅色點在邊緣則需要將天線方向角或下傾角繼續(xù)向邊緣外側(cè)移動，直到色值方向圖為四周淺色點中間是深紅色點的狀態(tài)；

c、打開已固定好的近端天線信號發(fā)射，使遠端天線處于接收狀態(tài)，在遠端天線位置進行b步驟對調(diào)操作，并將遠端天線固定在實際方位角和下傾角位置；

d、固定一端天線，微調(diào)另一端天線角度，使rssi達到最大值，重復(fù)對調(diào)操作達到最佳效果；

e、雙極化天線的極化隔離度調(diào)整需將對準裝置rssi信號采集模塊的rssi1、rssi2信號輸入端口與雙極化天線的v和h信號分別連接；天線對準裝置記錄rssi1與rssi2最大差值，反復(fù)調(diào)整天線極化方向，使極化隔離度達到安裝要求。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。