微波通信工程中天线系统的校准技术

在微波通信中，对于天线方位角的校准，传统的方法是根据设计要求的角度，按经纬仪的指示来调整出天线的初始水平方位角和俯仰角度，然后两微波站的天线轮流上、下、左、右转动来捕捉对方的信号。1个天线有2个角度变量，即水平角和俯仰角，在两个微波站间的2个天线要求校准其方位角度，共有4个独立变量要校准。然而由于现场条件的限制，按经纬仪指示调整出来的方位角度与设计要求误差较大，给调整工作带来很大的困难，往往需要花上一两天的时间才能完成。

在微波通信工程实践中，我们总结以往经验，提出了"重锤线法"。所谓重锤线法，就是在天线口径平面前方，用1条细线挂上1个重锤，以重锤线作为基准线，调整天线的俯仰角，使天线口径平面与这条重锤线平行或重合，则天线就垂直于地平面，以此作为天线在垂直方向上的初始俯仰角。由于重锤线很细，天线口径平面较大，所以调整好的天线垂直度误差很小。这样就把两个天线的4个要调整的角度变量简化为各自的水平方位角了。

1　两微波站的天线－天线系统校准

用重锤线法把两个微波站的天线都调整到垂直位置后，固定天线垂直位置，两个天线同时来回转动各自的水平方位角，转动几个来回后，就有机会使两个天线指向互相平行，两个站的微波机就出现接收到对方信号的读数指示。此时，再对每个天线的俯仰、水平角度进行微调，使微波机收信指示达到最大为止，两个微波站的天线方位角度的校准便完成了。

2　两微波站的天线－反射板－天线系统校准

在天线－反射板－天线系统中，反射板也有2个可调角度，即俯仰角和水平方位角。在这个系统中共有6个独立可变角度参量要调整，是极其复杂的。传统的校准方法是根据设计要求的角度，按经方位角作为初始角度，然后，反射板每俯下一个小角度，天线就分别上、下、左、右来回转动，调整其俯仰、水平方位角，直到天线收到对方的信号再细调。由于现场条件限制，用经纬仪根据设计要求调整出来的初始角度与设计角度误差较大，在这样的复杂系统中，给校准带来了更大的困难。

如何将复杂系统的调整工作简化？用分段调整法。所谓分段调整法，就是把天线A－反射板B－天线C系统，分解为天线A－反射板B和反射板B－天线C这2个小系统，在反射板B下面，用1个便携式小天线接上1个便携式高灵敏度功率计作接收信号指示，来代替反射板B。这样，一个复杂的系统就分解成天线A—小天线及小天线—天线C这2个简单的小段了。

用重锤线法来调整长距离段，如天线A—小天线段，用天线A的微波机作信号源，小天线的功率计作接收场强指示，调整到功率计读数指示最大时，即天线A就被认为对准了反射板B。对于另一短距离小天线—天线C段，用天线C的微波机作信号源，小天线的功率计作为接收场强指示。此段距离近，可以望见，容易调整。待功率计的读数指示调到最大，即天线C也就对准了反射板B。然后再调整反射板B的角度，反射板从垂直位置开始，每俯下一个小角度，就在水平方向来回转动1次。在反射板的调整过程中，A，C两个天线就能收到对方发来的信号并在微波收信机上指示出来。最后再微调天线A、天线C和反射板B，待两个站的微波收信机指示达到最大为止，则整个天线－反射板－天线系统的水平、俯仰角度就校准好了。

3　调整实例

九峰—乐昌微波传输段，中间插入了反射板，如图1所示。

用1个便携式、直径为1．2 m的小天线接上1个便携式能指示－65 dB的高灵敏度功率计放在反 射板下面。

调整步骤如下：

a）调整九峰—反射板段
用九峰站的微波发信机作为信号源，在反射板下面的小天线接功率计作接收场强指示。因为此段距离较远，用重锤线法进行调试，待功率计读数指示达到最大，则九峰站的天线就被认为是对准了反射板。

b）调整反射板—乐昌站段
因为此段距离近，用眼睛就能互相望到，所以调整就很容易。用乐昌站微波发信机作信号源（此时应关掉九峰站微波发信机的信号，以免小天线收到九峰站来的信号而对功率计读数指示造成干扰），在反射板下面的小天线接功率计作接收场强指示。调整两个天线，待功率计读数指示达到最大，则认为乐昌站天线对准了反射板。

c）调整反射板角度
用九峰站、乐昌站的微波收发信机作信号源和接收场强指示。
反射板从垂直位置开始，每俯下一个小角度，就在水平方向上转动1个来回。因为在上两个步骤中，九峰、乐昌站的天线均已对准了反射板，在调整过程中，反射板俯到某一个位置时，九峰、乐昌的微波收信机就能指示出接收到对方的信号。待两边的微波收信机的接收信号指示达到最大，反射板的俯仰、水平方位角就初步调整好了。