一种无线传感网天线特性测试系统技术方案

本实用新型专利技术的无线传感网天线特性测试系统，包括中心测试节点和若干终端测试节点，特征在于：中心测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线、驱使铝杆转动的步进电机以及第一电路部分组成，中心测试节点上的天线包括至少一个全向天线和多个定向天线，中心测试节点上的定向天线按照主瓣方向均匀分布。本实用新型专利技术的无线传感网天线特性测试系统，可同时对多个天线进行自动测量，单个测量周期内无需人工干预，测试系统按照设计的测试方法对被测试天线的无线信号强度进行测量并将测量数据进行存储，以备天线定位之用，对于无线传感网高精度定位系统研究具有重要的参考价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无线传感网天线特性测试系统，更具体的说，尤其涉及一种通过获取的天线辐射特性来实现精准定位的无线传感网天线特性测试系统。
技术介绍
无线传感网(WSN)中的节点定位是WSN众多研究和应用的基础，也是一个研究热点。而基于信号强度的定位方式(RSSI)由于系统简单、成本低成为无线传感网定位最主要的方法，但是目前RSSI方法精度较差，远不能满足高精度定位的需求，其中主要的原因是低成本陶瓷天线和PCB天线的广泛使用，这些天线普遍存在方向性不规则、增益一致性差的问题，即使对于同一型号的两个不同的天线来说其辐射特性也存在不同。通过测量每条天线的辐射特性并为每条天线建立数学模型可以较好的解决定位精度不足的问题，但是目前没有简单有效、准确的测试系统和测试方法。
技术实现思路
本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种无线传感网天线特性测试系统。本技术的无线传感网天线特性测试系统，包括中心测试节点和若干终端测试节点，若干终端测试节点均匀分布于以中心测试节点为中心的圆上，相邻两终端测试节点与中心测试节点连线之间的夹角为；其特别之处在于:所述中心测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线、驱使铝杆转动的步进电机以及第一电路部分组成，中心测试节点上的天线包括至少一个全向天线和多个定向天线，中心测试节点上的定向天线按照主瓣方向均匀分布；所述终端测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线以及第二电路部分组成，第一电路部分和第二电路部分用于接收无线数据并计算信号强度值，以获取天线的辐射特性。本技术的无线传感网天线特性测试系统，所述第一电路部分由无线收发模块、微处理器、主控微处理器和电极驱动器组成，无线收发模块的射频端口、数据端口分别与天线、微处理器相连接，微处理器与主控微处理器相通信，用于将获取的无线数据和信号强度值发送至主控微处理器，电机驱动器在主控微处理器的控制下驱使步进电机运行；所述第二电路部分由无线收发模块、微处理器、电源管理模块和电池组组成，无线收发模块的射频端口、数据端口分别与天线、微处理器相连接，微处理器通过无线收发模块获取无线数据和信号强度值。本技术的无线传感网天线特性测试系统，所述第一电路部分还包括锂电池、电池组、电源管理模块、TF卡槽和液晶显示屏，液晶显示屏、TF卡槽和电源管理模块均与主控微处理器相连接，锂电池组用于对步进电机进行供电，电池组由碱性电池串联形成。本技术的有益效果是:本技术的无线传感网天线特性测试系统，可同时对多个天线进行自动测量，单个测量周期内无需人工干预，测试系统按照设计的测试方法对被测试天线的无线信号强度进行测量并将测量数据进行存储，以备天线定位之用。通过测量天线的全角度无线信号强度得到天线的准确辐射特性，并可由此建立被测天线模型应用于实际系统或电磁仿真，对于无线传感网高精度定位系统研究具有重要的参考价值。【附图说明】图1为本技术的无线传感网天线特性测试系统的原理图；图2为本技术的中线测试节点的结构示意图；图3为本技术中终端测试节点的结构示意图。图中:1中心测试节点，2终端测试节点，3铝杆，4天线，5步进电机，6无线收发模块，7微处理器，8主控微处理器，9电机驱动器，10电源管理模块，11液晶显示屏，12 TF卡槽，13锂电池，14电池组。【具体实施方式】下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，给出了本技术的无线传感网天线特性测试系统的原理图，所示的中心测试节点1的数目为一个，终端测试节点2的数目为多个，图中为8个，所示的8个终端测试节点2均匀地分布于以中心测试节点1为圆心的圆上，相邻两终端测试节点2与中心测试节点1连线之间的夹角为。如图2所示，给出了本技术的中心测试节点的结构示意图，所示的中心测试节点1由底座、铝杆3、多个天线4、步进电机5和第一电路部分组成，铝杆3设置于底座上，所示的天线4的数量为5个，其分别标记为、、、、，天线5固定在铝杆3的顶端。天线4中应至少有一个全向天线，定向天线按照主瓣方向均匀设置，步进电机5设置于底座上，用于驱使招杆3进行转动，进而带动招杆3顶端的天线4进行转动。所示的第一电路部分由无线收发模块6、微处理器7、主控微处理器8、电机驱动器9、电源模块10、液晶显示屏11、TF卡槽12、锂电池13和电池组14组成，微处理器7和主控微处理器8均具有采集、运算和控制作用，一个天线4连接有一个无线收发模块6，无线收发模块6的数据端口与微处理器7相连接，以便微处理器7获取相应天线接收的数据包，微处理器7可计算出相应的信号强度。微处理器7与主控微处理器8相通信，以便将采集的数据包和信号强度值传送至主控微处理器8。主控微处理器8通过电机驱动器9驱使步进电机5的运行，电源管理模块10、液晶显示屏11和TF卡槽12均与主控微处理器8相连接，锂电池13对步进电机5进行供电，电池组14对微处理器7、主控微处理器8和无线收发模块6进行供电，其可采用4节AA碱性电池串联形成，电源管理模块10对锂电池13和电池组14进行管理。如图3所示，给出了本技术中终端测试节点的结构示意图，所示的终端测试节点由底座、铝杆3、天线4、无线收发模块6、微处理器7、电源管理模块10和电池组14组成，铝杆3固定于底座上，天线4设置于铝杆的顶端。无线收发模块6的射频端口、数据端口分别与天线4、微处理器7相连接，微处理器7通过无线收发模块6获取无线数据和信号强度值。【主权项】1.一种无线传感网天线特性测试系统，包括中心测试节点(1)和若干终端测试节点(2)，若干终端测试节点均匀分布于以中心测试节点为中心的圆上，相邻两终端测试节点与中心测试节点连线之间的夹角为；其特征在于:所述中心测试节点由底座、固定于底座上的铝杆(3)、设置于铝杆顶端的天线(4)、驱使铝杆转动的步进电机(5)以及第一电路部分组成，中心测试节点上的天线包括至少一个全向天线和多个定向天线，中心测试节点上的定向天线按照主瓣方向均匀分布；所述终端测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线以及第二电路部分组成，第一电路部分和第二电路部分用于接收无线数据并计算信号强度值，以获取天线的辐射特性。2.根据权利要求1所述的无线传感网天线特性测试系统，其特征在于:所述第一电路部分由无线收发模块(6)、微处理器(7)、主控微处理器(8)和电极驱动器(9)组成，无线收发模块的射频端口、数据端口分别与天线、微处理器相连接，微处理器与主控微处理器相通信，用于将获取的无线数据和信号强度值发送至主控微处理器，电机驱动器在主控微处理器的控制下驱使步进电机运行； 所述第二电路部分由无线收发模块、微处理器、电源管理模块(10)和电池组(14)组成，无线收发模块的射频端口、数据端口分别与天线、微处理器相连接，微处理器通过无线收发模块获取无线数据和信号强度值。3.根据权利要求2所述的无线传感网天线特性测试系统，其特征在于:所述第一电路部分还包括锂电池(13)、电池组(14)、电源管理模块(10)、TF卡槽(12)和液晶显示屏(11)，液晶显示屏、TF卡槽和电源管理模块均与主控微处理器(8)相连接，锂电池组用于对步进电机进行供电，电池组由碱性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传感网天线特性测试系统，包括中心测试节点（1）和若干终端测试节点（2），若干终端测试节点均匀分布于以中心测试节点为中心的圆上，相邻两终端测试节点与中心测试节点连线之间的夹角为；其特征在于：所述中心测试节点由底座、固定于底座上的铝杆（3）、设置于铝杆顶端的天线（4）、驱使铝杆转动的步进电机（5）以及第一电路部分组成，中心测试节点上的天线包括至少一个全向天线和多个定向天线，中心测试节点上的定向天线按照主瓣方向均匀分布；所述终端测试节点由底座、固定于底座上的铝杆、设置于铝杆顶端的天线以及第二电路部分组成，第一电路部分和第二电路部分用于接收无线数据并计算信号强度值，以获取天线的辐射特性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付勇，陈长英，刘瑞霞，胡一帆，孔祥龙，朱亮，王英龙，
申请(专利权)人：山东省计算中心国家超级计算济南中心，
类型：新型
国别省市：山东;37