专利名称：测量天线方位角与俯仰角的方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种测量天线方位角与俯仰角的方法、装置和系统。
背景技术：
目前，天线是无线通信网络中的重要设备，作为天线参数的天线方位角与俯仰角同样极其重要，影响网络性能。具体地，在网络建设中，需要按照预先设计的天线方位角与俯仰角安装天线设备；在网络优化中，需要优化设计天线方位角与俯仰角、重新调整天线设备。由于在天线的安装或调整中的某些错误，预先设计的天线方位角与俯仰角可能得不到正确应用，因此，需要测量实际安装的天线方位角与俯仰角，通过与设计值比较，对天线方位角与俯仰角与预先设计不同的天线进行调整从而进一步改善网络性能。现有技术通常采用人工携带工具测量天线方位角与俯仰角，耗费人力与时间。
发明内容
本发明的实施例提供一种测量天线方位角与俯仰角的方法、装置和系统，实现自动测量天线方位角与俯仰角，更加方便。为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案一种测量天线方位角与俯仰角的方法，包括获取信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差；获取所述信号源的位置；根据所述信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差、所述信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向；根据所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与天线辐射面方向的角度关系计算出所述天线方位角与俯仰角。一种测量天线方位角与俯仰角的装置，包括波程差获取单元，用于获取信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差；信号源位置获取单元，用于获取所述信号源的位置；计算单元，用于根据所述信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差、 所述信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向；根据所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与天线辐射面方向的角度关系计算出所述天线的方位角与俯仰角。一种测量天线方位角与俯仰角的系统，包括上述的测量天线方位角与俯仰角的装置；天线；信号源；天线的至少一对测量阵子，用于接收所述信号源发送的信号；
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其中，所述天线的测量阵子中每对测量阵子为两个相互平行的测量阵子；所述至少一对测量阵子中每对测量阵子为两个相互平行的测量阵子；所述至少一对测量阵子中每对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向平行；或者，所述至少一对测量阵子中每对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向垂直且至少两对天线测量阵子的中心连线方向不平行。本发明实施例通过测量天线的测量阵子与信号源之间的波程差以及信号源的位置，即可计算得到天线方位角与俯仰角，与现有技术通常采用人工携带工具测量天线方位角与俯仰角相比，减少了人力和时间的浪费，实现自动测量天线方位角与俯仰角，更加方便。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明测量天线方位角与俯仰角的方法的一个实施例的流程图；图2为本发明实施例提供的一种测量天线方位角与俯仰角的方法的示意图；图3为本发明实施例提供中定义天线方位角与俯仰角的示意图；图4为本发明测量天线方位角与俯仰角的方法的另一个实施例的流程图；图5为本发明实施例提供的一种测量天线方位角与俯仰角的装置示意图；图6为本发明实施例提供的一种测量天线方位角与俯仰角的系统示意图；图7为本发明实施例提供的一种测量天线方位角与俯仰角的系统中计算单元设置在天线端的示意图。附图标记说明1-天线；11-测量阵子；12-每对测量阵子的中心连线；13-天线辐射面的方向； 2-信号源；3-波程差获取单元；4-信号源位置获取单元；5-计算单元；6-阵子位置获取单兀。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一本发明实施例提供一种测量天线方位角与俯仰角的方法，如图1所示，包括以下步骤
步骤101，获取信号源与天线的至少一对测量阵子之间的波程差；具体地，如图2所示，首先测量信号源2与天线1的至少一对测量阵子11之间的接收信号时差，根据上述接收信号时差和信号传播速率计算波程差，波程差=接收信号时差X信号传播速率。也可以通过测量信号源2与天线1的至少一对测量阵子11之间的接收相位差，根
据上述相位差、波长计算波程差，波程差=波长。
2π步骤102，获取信号源的位置；步骤103，根据信号源与天线的至少一对测量阵子之间的波程差、信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出天线的至少一对测量阵子的中心连线方向；在空间直角坐标系中，定义天线1的至少一对测量阵子11的中心连线12的直线方程为
权利要求
1.一种测量天线方位角与俯仰角的方法，其特征在于，包括 获取信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差； 获取所述信号源的位置；根据所述信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差、所述信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向；根据所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与天线辐射面方向的角度关系计算出所述天线方位角与俯仰角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述信号源相对于与所述天线的至少一对天线测量阵子之间的波程差、所述信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向之前，还包括获取所述天线的至少一对测量阵子中心的位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向向量为(mx，my, mz)，由以下方程组计算出m2 + m2 + m2 = 1χyζ(Xtl-XaK+(ytl -ya)my +(Ztl -z)mz-Xa)2 +(Υη~Υ3)2 +( J2(Xtr -XaK +(Ytr -ya)rny +(Ztr -z)mz 令V(xtr -xJ +(L -父)2 +( ~ZJ.m其中，L 为所述信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差；0cte，yte，zJ为所述信号源的位置矢量，用于表示所述信号源的位置；dm为天线的至少一对天线测量阵子之间的距离；Ua，ya，za)为所述天线的至少一对测量阵子中心的位置矢量，用于表示所述天线的至少一对测量阵子中心的位置；r表示所述信号源的位置数；当所述天线的至少一对测量阵子中心的位置矢量(xa，ya, za)未知时，所述信号源的位置数r为大于等于5的整数； 或者，当所述天线的至少一对测量阵子中心的位置矢量(xa，ya，za)已知时，所述信号源的位置数r为大于等于2的整数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向垂直时，分别获取所述信号源与天线的至少一对测量阵子中不平行的两对测量阵子之间的波程差，并计算出所述天线的至少一对测量阵子中不平行的两对测量阵子的中心连线方向向量，分别为(mx, my, mz)与(nx, ny, nz)；所述天线福射面的方向向量(px, py, pz) = (mzny-mynz, mxnz-mznx, mynx-mxny)； 或者，当所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向平行时，获取所述信号源与天线的至少一对测量阵子中一对测量阵子之间的波程差，并计算出所述天线的至少一对测量阵子中一对测量阵子的中心连线方向向量为(mx，my，mz)； 所述天线辐射面的方向向量(Px，Py，Pz) = (mx，my，mz)；所述天线方位角
5.一种测量天线方位角与俯仰角的装置，其特征在于，包括波程差获取单元，用于获取信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差； 信号源位置获取单元，用于获取所述信号源的位置；计算单元，用于根据所述信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差、所述信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向；根据所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与天线辐射面方向的角度关系计算出所述天线的方位角与俯仰角。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括阵子位置获取单元，用于获取所述天线的至少一对测量阵子中心的位置。
7.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于， 所述计算单元具体用于由以下方程组计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向向量(mx，my，mz)
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述波程差获取单元具体用于当所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向垂直时，分别获取所述信号源与天线的至少一对测量阵子中不平行的两对测量阵子之间的波程差；或者，当所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向平行时，获取所述信号源与天线的至少一对测量阵子中一对测量阵子之间的波程差；所述计算单元还用于当所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向垂直时，计算出所述天线的至少一对测量阵子中不平行的两对测量阵子的中心连线方向向量，分别为 (mx, my, mz)与(nx, ny, nz)；所述天线福射面的方向向量(Px，Py，Pz) = (mzny_mynz, mxnz_mznx, mynx-mxny)；或者，当所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向平行时，计算出所述天线的至少一对测量阵子中一对测量阵子的中心连线方向向量为(mx，my, mz)；所述天线辐射面的方向向量(Px，Py，Pz) = (mx，my，mz)；所述天线方位角
9. 一种测量天线方位角与俯仰角的系统，其特征在于，包括如权利要6至8任意一项所述的测量天线方位角与俯仰角的装置、天线和信号源，其中，所述天线设置有至少一对测量阵子，用于接收所述信号源发送的信号；所述至少一对测量阵子中每对测量阵子为两个相互平行的测量阵子；所述至少一对测量阵子中每对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向平行；或者，所述至少一对测量阵子中每对测量阵子的中心连线方向与所述天线辐射面方向垂直且至少两对天线测量阵子的中心连线方向不平行。
全文摘要
本发明公开了一种测量天线方位角与俯仰角的方法、装置和系统，涉及通信技术领域，实现自动测量天线方位角与俯仰角，更加方便。该方法包括获取信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差；获取所述信号源的位置；根据所述信号源与所述天线的至少一对测量阵子之间的波程差、所述信号源的位置以及所述天线的至少一对测量阵子之间的距离计算出所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向；根据所述天线的至少一对测量阵子的中心连线方向与天线辐射面方向的角度关系计算出所述天线方位角与俯仰角。
文档编号G01C1/00GK102445177SQ20111028427
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者吴立昌 申请人:华为技术有限公司