[发明专利]天线驻波比测量系统及使用方法

说明书

本发明属于通信设备测量领域，涉及发射天线和接收天线驻波比测量系统及使用方法，一种发射天线驻波比测量系统，包括振子可调的发射天线，设置在发射机连接端和发射天线之间的定向耦合器，还包括频率可调的用于主动注入的第二信号源，定向耦合器设有前、后两个，前定向耦合器设有两个检测端口分别连接第二信号源和负载，后定向耦合器两个检测端口分别与入射功率检测电路和反射功率检测电路相连，发射机连接端与前定向耦合器的输入端口相连，前定向耦合器的输出端口与后定向耦合器的输入端口相连，后定向耦合器的输出端口与发射天线相连，有利于现场发射天线振子长度的调整和匹配，提高了工作效率，增强了系统可维护性能。

技术领域

本发明属于通信设备测量领域，涉及天线驻波比测量系统及使用方法，具体是指发射天线和接收天线驻波比测量系统及使用方法。

背景技术

射频天线的驻波比参数是反应出天线与收发信机匹配程度的重要指标性能。参见图3，现有技术通过采用通过式功率计串接在发射机与天线之间，通过式功率计工作原理是通过定向耦合器获得天线的入射功率和反射功率并进行检测进而获得射频天线的驻波比，这种方式只能依靠发射机的输出功率才能进行驻波测量，并且只在发射机输出的频率点上进行驻波测量，如果发射机没有输出发射功率，那么现有通过式功率计就无法进行驻波测量。

通过调节天线振子的物理长度以获得良好的无线电波发射或者接收效果，是本领域常用的一种技术手段。天线伸缩调整时，理论上是可以通过发射机的输出信号通过传统的定向耦合器得到驻波比来进行判断天线的伸缩位置是否满足发射要求，但大功率发射机的功率范围很大(从数百瓦到上千瓦以上），如果天线伸缩的尺寸没有调整到位，并通过逐步逼近的方式搜索最佳天线尺寸容易造成伸缩天线与发射机的输出失配比较大，严重时可造成发射机的损坏；虽然也有通过矢量网络分析仪预先记忆伸缩天线尺寸与频率关系的方法，但这种对应关系会随着天线的机械磨损或外部环境的变化造成对应关系的误差；另外还有一些特殊场合的发射机（如军事领域）不便于随意断开发射机和天线的连接状态，但又需要预先让天线调整到其工作频率，然后才能大功率发射，显然不能使用发射机发射信号对天线的驻波比进行预先检测或用矢量网络分析仪直接测量天线。因此使用传统的依靠发射机的信号进行驻波测量的方式或矢量网络分析仪测量的方式在这些场合都存在一定缺陷。

另，对于无线电接收终端的接收天线（如GPS接收天线）由于没有发射机，因此无法用传统的驻波测量计对接收天线驻波比测量，虽然接收天线在设计和生产检验过程中都经过矢量网络分析仪进行过驻波比的测试，但在实际使用过程中接收天线由于受人体、建筑、车体等周围环境因素的影响其驻波比可能产生剧烈的变化，从而影响整个接收的效果，由于无法将接收天线脱开接收机进行实时测量和重新匹配，导致现有技术不适应实时测量接收天线驻波比的需求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种结构简单适应场景广泛的发射天线驻波比测量系统及使用方法。

实现上述目的的技术方案为，

一种发射天线驻波比测量系统，包括振子可调的发射天线，设置在发射机连接端和发射天线之间的定向耦合器，还包括频率可调的用于主动注入的第二信号源，定向耦合器设有前、后两个，前定向耦合器设有两个检测端口分别连接第二信号源和负载，后定向耦合器两个检测端口分别与入射功率检测电路和反射功率检测电路相连，发射机连接端与前定向耦合器的输入端口相连，前定向耦合器的输出端口与后定向耦合器的输入端口相连，后定向耦合器的输出端口与发射天线相连，第二信号源的信号依次通过前定向耦合器、后定向耦合器、到达发射天线。

进一步，所述前定向耦合器包括T1和T2两个变压器，T1变压器输入绕组的一端与发射机连接端相连，T1变压器输入绕组的另一端分别连接后定向耦合器、T2变压器输出绕组的一端，T2变压器输出绕组的另一端接地；T1变压器的输出绕组的一端接地，T1变压器的输出绕组的另一端分别连接负载输入端、T2变压器输入绕组的一端，负载的输出端接地，T2变压器输入绕组的另一端连接第二信号源。

进一步，所述负载为电阻。