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CN113259025B - 一种宽带射频接收装置的校准系统及方法 - Google Patents

一种宽带射频接收装置的校准系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种宽带射频接收装置的校准系统，包括计算机、分别与所述计算机电相连的测试装置和被测装置，所述测试装置包括测试本体、信号发送模块、位置传感模块、移动模块，所述信号发送模块、位置传感模块、移动模块均具有电源且均设于测试本体上，所述信号发送模块、位置传感模块、移动模块分别与计算机电相连，所述被测装置包括被测本体、设于被测本体上的信号接收模块，所述信号接收模块与计算机电相连。本发明解决了现有技术存在的人工操作步骤多时间长，效率低，自动化程度低，影响测试人员身体健康等问题。

Description

一种宽带射频接收装置的校准系统及方法
技术领域
本发明涉及信号测试技术领域，具体是一种宽带射频接收装置的校准系统及方法。
背景技术
通常情况下，要想在室外对宽带射频接收装置进行方位通道校准非常困难，目前在室外进行的校准及测试，全过程都是人工实现，靠多人在不同的角度上搬运各类测试仪器，通过对讲机和进行宽带射频接收装置监控的测试人员进行沟通，宽带射频接收装置的测试人员根据接收装置收到的测试信息，人工的进行信息记录，在所有测试完成后再人工进行信息的统计和计算，长时间暴晒或者低温寒冷在空旷的室外，损害测试人员的身体健康，同时需要事后进行人工信息的统计和计算，工作效率低下，耗费大量的人力和物力。
典型的校准系统有以下特点：被测宽带射频接收装置上电，各种测试仪器单独上电，没有控制计算机，只有宽带射频接收装置的监控计算机；通过卷尺量出被测物的中心点O到达水平直线距离R的测试点，然后在地面上分别标出其他所有需要校准的角度点；在被测宽带射频接收装置的接收天线的下发放置一个五线式激光水平仪，该激光水平仪可以向正上方打出两条垂直相交的激光线。通过手动调整激光水平仪的位置与方向，使其一条激光线平行于被测物AB的边线，另一条激光线过被测物AB的中点，那么垂直于AB的激光线就是被测物的法线，人工调整高度H、转轴角度ψ和角度a，其位置关系也如同图3所示。信号发生装置的信号源处有人工操作信号源，与测试人员之间靠语音交流，配合完成工作；人工记录被测装置收到的频点频率信息和频点角度信息，然后计算角度信息与实际方位之间的差值，逐频点、逐方位直至完成全部差值计算；进行下一个角度测试时，需要人员人工移动所需设备、装置和发送天线等。
以上现有技术存在的人工操作步骤多时间长，效率低，自动化程度低，影响测试人员身体健康等问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种宽带射频接收装置的校准系统及方法，解决现有技术存在的人工操作步骤多时间长，效率低，自动化程度低，影响测试人员身体健康等问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种宽带射频接收装置的校准系统，包括计算机、分别与所述计算机电相连的测试装置和被测装置，所述测试装置包括测试本体、信号发送模块、位置传感模块、移动模块，所述信号发送模块、位置传感模块、移动模块均具有电源且均设于测试本体上，所述信号发送模块、位置传感模块、移动模块分别与计算机电相连，所述被测装置包括被测本体、设于被测本体上的信号接收模块，所述信号接收模块与计算机电相连。
计算机用于与测试装置、被测装置信号传输，测试本体作为测试装置的承载装置，被测本体作为被测装置的承载装置，位置传感模块用以感应测试装置的位置，移动模块能带动装载于测试本体的测试装置移动。
由于测试装置和被测装置均与计算机电相连，大幅提高了信号传输和命令下达执行的效率，自动化程度提高；位置传感模块、移动模块分别与计算机电相连，便于计算机实时感应和控制测试装置的位置；而且，在操作过程中，计算机能自动记录等，大幅减少了人工操作的时间和精力，大幅提高了效率，也避免了测试人员长时间暴晒或者低温寒冷在空旷的室外，降低了对测试人员健康的影响。
本发明的效果是使用自动测试系统进行方位通道校准，代替测试人员完成测试相关工作，避免人员长时间暴露在信号辐射、高温暴晒或低温寒冷的露天环境下，提高工作效率，节省工作时间，有利于大规模的生产调试，减少人力和物力成本。
作为一种优选的技术方案，所述信号发送模块包括相互电连接的信号发生器、功率放大器。
信号发生器发送信号，功率放大器对信号发生器进行放大，以便于测试装置更好地接受信息，提高了本发明系统的可靠性，有利于实现利用小信号进行实施。
作为一种优选的技术方案，所述功率放大器电连接有发送天线。
作为一种优选的技术方案，所述发送天线的高度能调节。
作为一种优选的技术方案，所述发送天线的转轴角度能调节。
发送天线在信号传输中广泛使用，结构简单，传输效果好，而且便于通过高度和转轴角度的调节实现信号的有效发送，灵活高效。
作为一种优选的技术方案，所述计算机与测试装置通过无线通信方式传输信号。
这便于减少电信号连接线的扰乱，也便于长距离的信号传输。
作为一种优选的技术方案，所述计算机与被测装置通过无线通信或有线通信方式传输信号。
这便于根据实际工况对信号传输的电连接结构进行优化，可选择面广。
一种宽带射频接收装置的校准系统的使用方法，包括以下步骤：
S1，将测试装置的位置传感模块放置于被测装置的中心点处，信号接收模块接收位置信息并将位置信息传输给计算机；
S2，将测试装置远离被测装置的中心点并固定；
S3，信号发送模块发送信号给信号接收模块、计算机，信号接收模块接收信号然后反馈给计算机；
S4，计算机比较信号发送模块发送的信号和经信号接收模块反馈的信号，将二者的频率差值记录并生成补偿表，将补偿表存入被测装置中。
计算机用于与测试装置、被测装置信号传输，测试本体作为测试装置的承载装置，被测本体作为被测装置的承载装置，位置传感模块用以感应测试装置的位置，移动模块能带动装载于测试本体的测试装置移动。
由于测试装置和被测装置均与计算机电相连，大幅提高了信号传输和命令下达执行的效率，自动化程度提高；位置传感模块、移动模块分别与计算机电相连，便于计算机实时感应和控制测试装置的位置；而且，在操作过程中，计算机能自动记录等，大幅减少了人工操作的时间和精力，大幅提高了效率，也避免了测试人员长时间暴晒或者低温寒冷在空旷的室外，降低了对测试人员健康的影响。
本发明的效果是使用自动测试系统进行方位通道校准，代替测试人员完成测试相关工作，避免人员长时间暴露在信号辐射、高温暴晒或低温寒冷的露天环境下，提高工作效率，节省工作时间，有利于大规模的生产调试，减少人力和物力成本。
作为一种优选的技术方案，步骤S3中，还包括以下步骤：设置发送天线的高度。
作为一种优选的技术方案，步骤S3中，还包括以下步骤：设置发送天线的转轴角度。
发送天线在信号传输中广泛使用，结构简单，传输效果好，而且便于通过高度和转轴角度的调节实现信号的有效发送，灵活高效。
本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明于测试装置和被测装置均与计算机电相连，大幅提高了信号传输和命令下达执行的效率，自动化程度提高；位置传感模块、移动模块分别与计算机电相连，便于计算机实时感应和控制测试装置的位置；而且，在操作过程中，计算机能自动记录等，大幅减少了人工操作的时间和精力，大幅提高了效率，也避免了测试人员长时间暴晒或者低温寒冷在空旷的室外，降低了对测试人员健康的影响；
(2)本发明使用自动测试系统进行方位通道校准，代替测试人员完成测试相关工作，避免人员长时间暴露在信号辐射、高温暴晒或低温寒冷的露天环境下，提高工作效率，节省工作时间，有利于大规模的生产调试，减少人力和物力成本；
(3)信号发生器发送信号，功率放大器对信号发生器进行放大，以便于测试装置更好地接受信息，提高了本发明系统的可靠性，有利于实现利用小信号进行实施；
(4)发送天线在信号传输中广泛使用，结构简单，传输效果好，而且便于通过高度和转轴角度的调节实现信号的有效发送，灵活高效；
(5)所述计算机与测试装置通过无线通信方式传输信号，这便于减少电信号连接线的扰乱，也便于长距离的信号传输，所述计算机与被测装置通过无线通信或有线通信方式传输信号，这便于根据实际工况对信号传输的电连接结构进行优化，可选择面广。
附图说明
图1为本发明所述系统的结构示意图之一；
图2为本发明所述系统的结构示意图之二；
图3为实施例3中本发明所述系统的使用示意图；
图4为实施例3中本发明所述的发送天线的结构示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：1、计算机，2、测试装置，3、被测装置，21、信号发送模块，22、位置传感模块，23、移动模块，24、测试本体，25、发送天线，31、信号接收模块，32、被测本体，211、信号发生器，212、功率放大器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1至图4所示，一种宽带射频接收装置的校准系统，包括计算机1、分别与所述计算机1电相连的测试装置2和被测装置3，所述测试装置2包括测试本体24、信号发送模块21、位置传感模块22、移动模块23，所述信号发送模块21、位置传感模块22、移动模块23均具有电源且均设于测试本体24上，所述信号发送模块21、位置传感模块22、移动模块23分别与计算机1电相连，所述被测装置3包括被测本体32、设于被测本体32上的信号接收模块31，所述信号接收模块31与计算机1电相连。
计算机1用于与测试装置2、被测装置3信号传输，测试本体24作为测试装置2的承载装置，被测本体32作为被测装置3的承载装置，位置传感模块22用以感应测试装置2的位置，移动模块23能带动装载于测试本体24的测试装置2移动。
使用时，可按以下步骤执行：
S1，将测试装置2的位置传感模块22放置于被测装置3的中心点处，信号接收模块31接收位置信息并将位置信息传输给计算机1；此步作为初始点的检测核对；
S2，将测试装置2远离被测装置3的中心点并固定；此步为下一步的检测开始做准备；
S3，信号发送模块21发送信号给信号接收模块31、计算机1，信号接收模块31接收信号然后反馈给计算机1；
S4，计算机1比较信号发送模块21发送的信号和经信号接收模块31反馈的信号，将二者的频率差值记录并生成补偿表，将补偿表存入被测装置3中。
由于测试装置2和被测装置3均与计算机1电相连，大幅提高了信号传输和命令下达执行的效率，自动化程度提高；位置传感模块22、移动模块23分别与计算机1电相连，便于计算机1实时感应和控制测试装置2的位置；而且，在操作过程中，计算机1能自动记录等，大幅减少了人工操作的时间和精力，大幅提高了效率，也避免了测试人员长时间暴晒或者低温寒冷在空旷的室外，降低了对测试人员健康的影响。
本发明的效果是使用自动测试系统进行方位通道校准，代替测试人员完成测试相关工作，避免人员长时间暴露在信号辐射、高温暴晒或低温寒冷的露天环境下，提高工作效率，节省工作时间，有利于大规模的生产调试，减少人力和物力成本。
作为一种优选的技术方案，所述信号发送模块21包括相互电连接的信号发生器211、功率放大器212。
信号发生器211发送信号，功率放大器212对信号发生器211进行放大，以便于测试装置2更好地接受信息，提高了本发明系统的可靠性，有利于实现利用小信号进行实施。
作为一种优选的技术方案，所述功率放大器212电连接有发送天线25。
作为一种优选的技术方案，所述发送天线25的高度能调节。
作为一种优选的技术方案，所述发送天线25的转轴角度能调节。
发送天线25在信号传输中广泛使用，结构简单，传输效果好，而且便于通过高度和转轴角度的调节实现信号的有效发送，灵活高效。
作为一种优选的技术方案，所述计算机1与测试装置2通过无线通信方式传输信号。
这便于减少电信号连接线的扰乱，也便于长距离的信号传输。
作为一种优选的技术方案，所述计算机1与被测装置3通过无线通信或有线通信方式传输信号。
这便于根据实际工况对信号传输的电连接结构进行优化，可选择面广。
实施例2
如图1至图4所示，本实施例提供一种宽带射频接收装置的校准系统的使用方法，包括以下步骤：
S1，将测试装置2的位置传感模块22放置于被测装置3的中心点处，信号接收模块31接收位置信息并将位置信息传输给计算机1；
S2，将测试装置2远离被测装置3的中心点并固定；
S3，信号发送模块21发送信号给信号接收模块31、计算机1，信号接收模块31接收信号然后反馈给计算机1；
S4，计算机1比较信号发送模块21发送的信号和经信号接收模块31反馈的信号，将二者的频率差值记录并生成补偿表，将补偿表存入被测装置3中。
计算机1用于与测试装置2、被测装置3信号传输，测试本体24作为测试装置2的承载装置，被测本体32作为被测装置3的承载装置，位置传感模块22用以感应测试装置2的位置，移动模块23能带动装载于测试本体24的测试装置2移动。
由于测试装置2和被测装置3均与计算机1电相连，大幅提高了信号传输和命令下达执行的效率，自动化程度提高；位置传感模块22、移动模块23分别与计算机1电相连，便于计算机1实时感应和控制测试装置2的位置；而且，在操作过程中，计算机1能自动记录等，大幅减少了人工操作的时间和精力，大幅提高了效率，也避免了测试人员长时间暴晒或者低温寒冷在空旷的室外，降低了对测试人员健康的影响。
本发明的效果是使用自动测试系统进行方位通道校准，代替测试人员完成测试相关工作，避免人员长时间暴露在信号辐射、高温暴晒或低温寒冷的露天环境下，提高工作效率，节省工作时间，有利于大规模的生产调试，减少人力和物力成本。
作为一种优选的技术方案，步骤S3中，还包括以下步骤：设置发送天线25的高度。
作为一种优选的技术方案，步骤S3中，还包括以下步骤：设置发送天线25的转轴角度。
发送天线25在信号传输中广泛使用，结构简单，传输效果好，而且便于通过高度和转轴角度的调节实现信号的有效发送，灵活高效。
实施例3
如图1至图4所示，在实施例1、实施例2的基础上，本实施例提供一种更具体的实施方案。可采用以下步骤实施：
1)测试装置2、被测装置3均上电，控制计算机1开启。
2)将测试装置2的位置传感模块22放置在被测装置3的中心点O上，位置传感模块22将GPS数据通过无线通讯上传到控制计算机1中，控制计算机1根据所需要的水平直线控制距离R控制移动模块23带动测试装置2到达第一个测试点。
3)通过控制计算机1设置测试装置2的发送天线25的升降杆高度H、天线转轴角度ψ，测试装置2接收指令后移动至对应初始位置，并反馈控制计算机当前位置信息(高度H、转轴角度ψ、距离R和角度a)，形成数据的闭环。通过控制计算机设置信号发送模块21的的频率和输出功率，调整发送天线25的升降杆高度，使该频点信号的强度最大，此时升降杆高度记作H；调整发送天线25的转轴角度(作为优选，发送天线25可360°转动)，使该频点信号的强度最大，此时转轴与水平面的角度记作ψ；移动完成后，控制计算机1自动记录被测装置3反馈给控制计算机的当前频点信号的强度、高度H、转轴角度ψ、距离R和角度a，其中a指信号发送模块21、信号接收模块31的连线与直线AB的竖直向的垂线的夹角。
4)控制计算机1通过网络控制信号发送模块21设置频点频率信息、频点角度信息、频点步进信息和输出功率信息开始测试。
5)被测装置3收到的频点频率信息和频点角度信息通过有线或无线通信反馈给计算机1，计算机1将被测装置3反馈的频点信息和测试装置2发送的频点频率信息进行比较，频点频率误差在±3MHz以内认为接收频点正确；比较被测装置3反馈的当前频点角度信息和测试装置2发送的频点角度信息的差值，并形成测向补偿表TXT文件，例如，如果被测系统反馈的当前频点角度信息为128.3°，而自动测试系统反馈的角度信息为130°，测向补偿表在该频点的130°方位上的补偿值填入1.7；如果被测系统反馈的当前频点角度信息为131.8°，而自动测试系统反馈的角度信息为130°，测向补偿表在该频点的130°方位上的补偿值填入-1.8。驻留2秒后按照控制计算机按照频点步进信息进入下一个频点进行测试。
6)以此循环，完成该角度所有测试点的测试，计算机1控制测试装置2依据GPS数据移动到下一个角度进行上述步骤的测试，作为优选，测试装置2的发送天线25在各个测试点上需指向圆心O方向。
本实施例中，被测装置3可设置接收天线。当发送天线25在不同的角度瞄准接收天线时，信号发生器211开始产生射频信号输出，由功率放大器212进行信号功率放大再由发送天线25辐射出去，最后由接收天线进行信号接收进行信号处理得出各方位上的被测系统测向补偿表TXT文件，将该TXT文件写入被测装置3，完成它该系统的方位校准。
如上所述，可较好的实现本发明。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种宽带射频接收装置的校准系统，其特征在于，包括计算机(1)、分别与所述计算机(1)电相连的测试装置(2)和被测装置(3)，所述测试装置(2)包括测试本体(24)、信号发送模块(21)、位置传感模块(22)、移动模块(23)，所述信号发送模块(21)、位置传感模块(22)、移动模块(23)均具有电源且均设于测试本体(24)上，所述信号发送模块(21)、位置传感模块(22)、移动模块(23)分别与计算机(1)电相连，所述被测装置(3)包括被测本体(32)、设于被测本体(32)上的信号接收模块(31)，所述信号接收模块(31)与计算机(1)电相连；所述信号发送模块(21)用于发送信号给信号接收模块(31)、计算机(1)，所述信号接收模块(31)用于接收信号然后反馈给计算机(1)；所述计算机(1)用于：比较信号发送模块(21)发送的信号和经信号接收模块(31)反馈的信号，将二者的频率差值记录并生成补偿表，将补偿表存入被测装置(3)中；
所述信号发送模块(21)包括相互电连接的信号发生器(211)、功率放大器(212)；
所述功率放大器(212)电连接有发送天线(25)；
所述发送天线(25)的高度能调节；
所述发送天线(25)的转轴角度能调节；
所述计算机(1)与测试装置(2)通过无线通信方式传输信号；
所述计算机(1)与被测装置(3)通过无线通信或有线通信方式传输信号。
2.根据权利要求1所述的一种宽带射频接收装置的校准系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将测试装置(2)的位置传感模块(22)放置于被测装置(3)的中心点处，信号接收模块(31)接收位置信息并将位置信息传输给计算机(1)；
S2，将测试装置(2)远离被测装置(3)的中心点并固定，位置传感模块(22)将GPS数据通过无线通讯上传到控制计算机(1)中，计算机(1)根据所需要的水平直线控制距离R控制移动模块(23)带动测试装置(2)到达第一个测试点；
S3，信号发送模块(21)发送信号给信号接收模块(31)、计算机(1)，信号接收模块(31)接收信号然后反馈给计算机(1)；
S4，计算机(1)比较信号发送模块(21)发送的信号和经信号接收模块(31)反馈的信号，将二者的频率差值记录并生成补偿表，将补偿表存入被测装置(3)中；
步骤S3中，还包括以下步骤：设置发送天线(25)的高度；
步骤S3中，还包括以下步骤：设置发送天线(25)的转轴角度。
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