通信工程中天線系統(tǒng)的校準

在微波通信中，對于天線方位角的校準，傳統(tǒng)的方法是根據(jù)設計要求的角度，按經(jīng)緯儀的指示來調(diào)整出天線的初始水平方位角和俯仰角度，然后兩微波站的天線輪流上、下、左、右轉動來捕捉對方的信號。1個天線有2個角度變量，即水平角和俯仰角，在兩個微波站間的2個天線要求校準其方位角度，共有4個獨立變量要校準。然而由于現(xiàn)場條件的限制，按經(jīng)緯儀指示調(diào)整出來的方位角度與設計要求誤差較大，給調(diào)整工作帶來很大的困難，往往需要花上一兩天的時間才能完成。

在微波通信工程實踐中，我們總結以往經(jīng)驗，提出了“重錘線法”。所謂重錘線法，就是在天線口徑平面前方，用1條細線掛上1個重錘，以重錘線作為基準線，調(diào)整天線的俯仰角，使天線口徑平面與這條重錘線平行或重合，則天線就垂直于地平面，以此作為天線在垂直方向上的初始俯仰角。由于重錘線很細，天線口徑平面較大，所以調(diào)整好的天線垂直度誤差很小。這樣就把兩個天線的4個要調(diào)整的角度變量簡化為各自的水平方位角了。

1　兩微波站的天線－天線系統(tǒng)校準

用重錘線法把兩個微波站的天線都調(diào)整到垂直位置后，固定天線垂直位置，兩個天線同時來回轉動各自的水平方位角，轉動幾個來回后，就有機會使兩個天線指向互相平行，兩個站的微波機就出現(xiàn)接收到對方信號的讀數(shù)指示。此時，再對每個天線的俯仰、水平角度進行微調(diào)，使微波機收信指示達到最大為止，兩個微波站的天線方位角度的校準便完成了。

2　兩微波站的天線－反射板－天線系統(tǒng)校準

在天線－反射板－天線系統(tǒng)中，反射板也有2個可調(diào)角度，即俯仰角和水平方位角。在這個系統(tǒng)中共有6個獨立可變角度參量要調(diào)整，是極其復雜的。傳統(tǒng)的校準方法是根據(jù)設計要求的角度，按經(jīng)方位角作為初始角度，然后，反射板每俯下一個小角度，天線就分別上、下、左、右來回轉動，調(diào)整其俯仰、水平方位角，直到天線收到對方的信號再細調(diào)。由于現(xiàn)場條件限制，用經(jīng)緯儀根據(jù)設計要求調(diào)整出來的初始角度與設計角度誤差較大，在這樣的復雜系統(tǒng)中，給校準帶來了更大的困難。

如何將復雜系統(tǒng)的調(diào)整工作簡化？用分段調(diào)整法。所謂分段調(diào)整法，就是把天線A－反射板B－天線C系統(tǒng)，分解為天線A－反射板B和反射板B－天線C這2個小系統(tǒng)，在反射板B下面，用1個便攜式小天線接上1個便攜式高靈敏度功率計作接收信號指示，來代替反射板B。這樣，一個復雜的系統(tǒng)就分解成天線A—小天線及小天線—天線C這2個簡單的小段了。

用重錘線法來調(diào)整長距離段，如天線A—小天線段，用天線A的微波機作信號源，小天線的功率計作接收場強指示，調(diào)整到功率計讀數(shù)指示最大時，即天線A就被認為對準了反射板B。對于另一短距離小天線—天線C段，用天線C的微波機作信號源，小天線的功率計作為接收場強指示。此段距離近，可以望見，容易調(diào)整。待功率計的讀數(shù)指示調(diào)到最大，即天線C也就對準了反射板B。然后再調(diào)整反射板B的角度，反射板從垂直位置開始，每俯下一個小角度，就在水平方向來回轉動1次。在反射板的調(diào)整過程中，A，C兩個天線就能收到對方發(fā)來的信號并在微波收信機上指示出來。最后再微調(diào)天線A、天線C和反射板B，待兩個站的微波收信機指示達到最大為止，則整個天線－反射板－天線系統(tǒng)的水平、俯仰角度就校準好了。

3　調(diào)整實例

九峰—樂昌微波傳輸段，中間插入了反射板，如圖1所示。

用1個便攜式、直徑為1．2 m的小天線接上1個便攜式能指示－65 dB的高靈敏度功率計放在反 射板下面。

調(diào)整步驟如下：

a）調(diào)整九峰—反射板段
用九峰站的微波發(fā)信機作為信號源，在反射板下面的小天線接功率計作接收場強指示。因為此段距離較遠，用重錘線法進行調(diào)試，待功率計讀數(shù)指示達到最大，則九峰站的天線就被認為是對準了反射板。

b）調(diào)整反射板—樂昌站段
因為此段距離近，用眼睛就能互相望到，所以調(diào)整就很容易。用樂昌站微波發(fā)信機作信號源（此時應關掉九峰站微波發(fā)信機的信號，以免小天線收到九峰站來的信號而對功率計讀數(shù)指示造成干擾），在反射板下面的小天線接功率計作接收場強指示。調(diào)整兩個天線，待功率計讀數(shù)指示達到最大，則認為樂昌站天線對準了反射板。