專利名稱：四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試裝置，特別是一種測試天線時使用的四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺。
各種天線，包括通訊天線、雷達(dá)天線、射電天文望遠(yuǎn)鏡天線或其他民用天線，在使用前需測試其各方面的參數(shù)，其中最基本也是最重要的是天線輻射能量在空間的分布狀況，即測試并繪制出天線方向圖，主要的測試工具為天線方向圖測試轉(zhuǎn)臺。該轉(zhuǎn)臺設(shè)有繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其上設(shè)有夾具等固定裝置。使用時先將輔助天線作為發(fā)射天線固定于遠(yuǎn)場區(qū)，將待測天線用夾具固定在轉(zhuǎn)臺上。然后調(diào)整轉(zhuǎn)臺高度，使待測天線與輔助天線高度相等，同時另找工具調(diào)整待測天線的相位中心，使之位于天線轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸上。這種調(diào)整需反復(fù)進(jìn)行多次，至確知誤差很小后，方可進(jìn)行天線方向圖的測量。由于這種傳統(tǒng)的天線轉(zhuǎn)臺只能作旋轉(zhuǎn)運動，即只有一個自由度，其他方向(如X軸、Y軸、Z軸)的位置調(diào)整非常難做，使用很不方便。
本實用新型將提供一種新結(jié)構(gòu)的天線轉(zhuǎn)臺，它在X軸、Y軸、Z軸方向以及繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動等方面具有四個自由度，待測天線固定在這種轉(zhuǎn)臺上以后，其位置可在任意方向上調(diào)整，待測天線與輔助天線之間在高度、方向等方面很容易對準(zhǔn)，待測天線相位中心與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸的相對位置也易于調(diào)整，使天線方向圖的測試方便易行，提高測試的工作效率。
本設(shè)計的技術(shù)方案如下；與傳統(tǒng)天線轉(zhuǎn)臺相同，天線轉(zhuǎn)臺設(shè)有繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其上設(shè)有固定裝置，其特征是同時還設(shè)有X軸、Y軸與Z軸三個方向的直線移動機構(gòu)。即在前后、左右與上下三個方向上分別設(shè)有機械移動機構(gòu)。所說的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及三個方向的移動機構(gòu)可以自下而上地裝配在一起，四種機構(gòu)的上下位置可以互相交換，但較好的方案是將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)置于最下方，Z軸即調(diào)整高度的移動機構(gòu)設(shè)在最上方，同時在最上方的移動機構(gòu)上再設(shè)置一個平臺，固定裝置裝設(shè)在平臺上。所說的移動機構(gòu)可以是螺桿與螺母；滑軌與滑塊或軌道與輪軸等常用的機械平移機構(gòu)。平移機構(gòu)可以采用手動方案，也可用機動方案，即設(shè)置有動力機械，可以是電機、柴油機等動力機械。用機動方案時，在動力機與移動機構(gòu)間需設(shè)傳動裝置，傳動裝置可采用皮帶、鏈條等常用的傳動裝置。使用時將待測天線固定在這種四個自由度的轉(zhuǎn)臺上，基本對準(zhǔn)輔助天線，先調(diào)整Z軸，即高度，使待測天線與輔助天線處在同一高度上，這時接收信號較強。然后調(diào)整前后(X軸)與左右(Y軸)，使信號達(dá)到最大值。同時用轉(zhuǎn)動機構(gòu)進(jìn)行角度的微調(diào)。經(jīng)兩、三次這樣的調(diào)整，即可使天線完全對準(zhǔn)，而獲得信號的極大值。本設(shè)計的優(yōu)化方案是上述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與移動機構(gòu)的動力裝置均與計算機聯(lián)結(jié)，同時天線的接收機也與計算機聯(lián)結(jié)。天線接收機的信號輸入計算機，計算機跟據(jù)信號的強度指揮四種機械機構(gòu)移動或轉(zhuǎn)動，自動將待測天線與輔助天線對準(zhǔn)。本方案在實用中還可以將待測天線固定在遠(yuǎn)場；將輔助天線固定在本轉(zhuǎn)臺上，調(diào)整輔助天線的方向與位置來對準(zhǔn)兩者的軸線。
本實用新型提供了一種新結(jié)構(gòu)的天線轉(zhuǎn)臺，它在X軸、Y軸、Z軸方向以及繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動等方面具有四個自由度，待測天線固定在這種轉(zhuǎn)臺上以后，其高度、位置與角度均可在任意方向上調(diào)整，待測天線與輔助天線的軸線很容易對準(zhǔn)，待測天線相位中心與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸的相對位置也易于調(diào)整，使天線方向圖的測試方便易行，提高測試的工作效率。
現(xiàn)結(jié)合附圖與實施例作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例1，參照圖1；天線轉(zhuǎn)臺設(shè)有繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6，該機構(gòu)與傳統(tǒng)天線轉(zhuǎn)臺的基本結(jié)構(gòu)一致。其上固定有X軸直線移動機構(gòu)1，移動機構(gòu)1上設(shè)有與地面平行的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽上裝有滑塊；Y軸直線移動機構(gòu)2固定在滑塊上。Y軸直線移動機構(gòu)2上同樣設(shè)有導(dǎo)向槽與滑塊，Z軸直線移動機構(gòu)3固定在機構(gòu)2的滑塊上，其上設(shè)有與地面垂直的螺桿及固定的螺母，螺桿轉(zhuǎn)動時可在螺母中上下運動。在螺桿的頂端裝有一個平臺4，平臺4下面裝有限位裝置，使其不會隨螺桿轉(zhuǎn)動。三個直線移動機構(gòu)上分別設(shè)有電機，電機通過傳動裝置與滑塊或螺桿聯(lián)結(jié)，用電機驅(qū)動其移動。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6的轉(zhuǎn)臺下亦裝有電機，經(jīng)傳動機裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。平臺4上裝有夾具作為天線的固定裝置。待測天線5固定在平臺上。輔助天線7固定在遠(yuǎn)場，與待測天線相對。使用時，分別由轉(zhuǎn)臺6、直線機構(gòu)1、2、3調(diào)整待測天線的高度、方向及位置，使其與輔助天線對準(zhǔn)，即可開始測繪天線方向圖。
實施例2，與上例基本相同，但另設(shè)有一個電腦控制裝置，三個直線移動機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的電機均設(shè)有控制線與電腦控制裝置相連。待測天線的信號接收器亦有信號線與電腦控制器連接。控制器根據(jù)信號的大小調(diào)整各機構(gòu)的運動，實現(xiàn)兩天線的對準(zhǔn)。
實施例3，與上例基本相同，但是將輔助天線固定在平臺上，將待測天線固定在遠(yuǎn)場。
權(quán)利要求1.四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺，設(shè)有繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其上設(shè)有固定裝置，其特征是同時還設(shè)有X軸、Y軸與Z軸三個方向的直線移動機構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺，其特征是在移動機構(gòu)中設(shè)置有動力機械，在動力機與移動裝置間設(shè)有傳動裝置。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺，其特征是旋轉(zhuǎn)機構(gòu)置于最下方，Z軸即調(diào)整高度的移動機構(gòu)設(shè)在最上方。
4.按照權(quán)利要求3所述的四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺，其特征是在最上方的移動機構(gòu)上再設(shè)置一個平臺，固定裝置裝設(shè)在平臺上。
5.按照權(quán)利要求4所述的四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺，其特征是所說的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與移動機構(gòu)的動力裝置均與計算機聯(lián)結(jié)，同時天線的接收機也與計算機聯(lián)結(jié)。
專利摘要四自由度天線測試轉(zhuǎn)臺,設(shè)有繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu),其上設(shè)有固定裝置,其特征是:同時還設(shè)有X軸、Y軸與Z軸三個方向的直線移動機構(gòu)。在移動機構(gòu)中設(shè)置有動力機械及傳動裝置。如將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與移動機構(gòu)的動力裝置均與計算機聯(lián)結(jié),同時天線的接收機也與計算機聯(lián)結(jié),即可實現(xiàn)自動控制。由于本設(shè)計具有四個自由度,待測天線固定后,高度與角度可任意調(diào)整,使天線方向圖的測試方便易行,提高測試的工作效率。
文檔編號H01Q1/00GK2379924SQ9922731
公開日2000年5月24日 申請日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月12日
發(fā)明者殷興輝 申請人:中國科學(xué)院紫金山天文臺