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一種近場測試系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12714280閱讀:1424來源:國知局
一種近場測試系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種無線性能參數(shù)的近場測試系統(tǒng)。



背景技術(shù):

天線近場測試分為球面、柱面和平面三種,平面近場測試一般用于波束較窄且法向輻射的天線,柱面近場測試一般用于在方位和俯仰其中一個(gè)掃描面有較寬波束而另一個(gè)面波束較窄的天線,而球面近場測試一般用于各種類型的天線。

一般來說,有源天線的測試采用遠(yuǎn)場測試的方式,但對于口徑較大或是工作頻段較高的天線,其遠(yuǎn)場距離較大,一般的遠(yuǎn)場測試條件無法滿足,對于這種情況,可以采用近場測試?,F(xiàn)有技術(shù)中,對有源天線的近場測試需采用發(fā)射機(jī)或者矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,分別從發(fā)射源或者功率放大器端耦合一路參考信號至測量儀表,與測量天線的相位進(jìn)行對比,得到采樣的相位信息。這就需要連接額外的線纜和設(shè)備,一方面增加了測試成本,另一方面所增加的連接電纜線在一定程度上會(huì)造成測試結(jié)果的不確定性。此外,某些新型一體化的有源天線結(jié)構(gòu)非常緊湊,沒有預(yù)留用于上述參考設(shè)備的射頻接口(以下簡稱“參考接口”),則無法采用上述參考源的方式對有源天線的相位進(jìn)行測試。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出了一種適用于有源天線的近場測試系統(tǒng),不需通過線纜連接額外的設(shè)備(矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀),可對一體化的有源天線進(jìn)行測試,尤其是可以對于有源相控陣天線及其單元進(jìn)行相位校準(zhǔn)和測量,以及相控陣天線輻射方向圖的測量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種技術(shù)方案:

一種近場測試系統(tǒng),包括電波暗室,轉(zhuǎn)臺(tái),N個(gè)測試天線(N為自然數(shù)且N>1),天線支撐結(jié)構(gòu),其特征在于,所述測試天線以距轉(zhuǎn)臺(tái)至少兩種不同的距離安裝于天線支撐結(jié)構(gòu)上。

進(jìn)一步,所述天線支撐結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步,所述測試天線呈圓弧形排列,所述轉(zhuǎn)臺(tái)位于所述圓弧的圓心位置。

進(jìn)一步,所述測試天線呈圓環(huán)形排列,所述轉(zhuǎn)臺(tái)位于所述圓環(huán)的圓心位置。

進(jìn)一步,所述天線支撐結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)控制測試天線沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步,所述天線支撐結(jié)構(gòu)沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于或等于距轉(zhuǎn)臺(tái)相同距離的相鄰測試天線的角度差的最大值。

相比現(xiàn)有的測試系統(tǒng),本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn):

1.測試天線以距轉(zhuǎn)臺(tái)至少兩種不同的距離安裝于天線支撐結(jié)構(gòu)上,在一次掃描中可以獲得距被測件至少兩種不同距離的信號,通過計(jì)算可獲得被測件的相位信息。因此在不增加測試時(shí)間的前提下,可避免連接線纜和使用額外的設(shè)備,降低了測試成本,也為無參考接口的有源天線的測試提供了一個(gè)簡單快速的解決方案。

2.配合轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用可形成更高分辨率的掃描面,提高測試的精度,并能減少測試天線的數(shù)量,從而降低暗室內(nèi)測試天線之間的反射造成的干擾。

3.測試天線的空間排列可根據(jù)被測件測試需求的不同進(jìn)行不同覆蓋的設(shè)置,如被測件天線的主要輻射方向?yàn)榉ㄏ蚧騼H關(guān)注部分輻射特性,則可將測試天線布置為圓弧形,其弧度大小根據(jù)測試需求設(shè)置;如被測件天線為全向或關(guān)注整體輻射特性,則可將測試天線布置為360°的圓環(huán)形。

附圖說明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖,圖中未示出電波暗室;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖,圖中未示出電波暗室;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖,圖中未示出電波暗室;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的示意圖,圖中未示出電波暗室。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,下述說明僅僅是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本發(fā)明近場測試系統(tǒng)包括電波暗室,位于暗室內(nèi)部用于放置被測件的轉(zhuǎn)臺(tái),位于暗室內(nèi)部的天線支撐結(jié)構(gòu),及安裝于天線支撐結(jié)構(gòu)上的N個(gè)測試天線(N為自然數(shù)且N>1)。參閱圖1,本發(fā)明實(shí)施例1中,天線支撐結(jié)構(gòu)201為半圓弧形,轉(zhuǎn)臺(tái)101位于所述半圓弧的圓心位置,6個(gè)第一測試天線301及7個(gè)第二測試天線302安裝于天線支撐結(jié)構(gòu)201上,其中第一測試天線301距轉(zhuǎn)臺(tái)101較近,第二測試天線302距轉(zhuǎn)臺(tái)101較遠(yuǎn)。天線支撐結(jié)構(gòu)201還包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)401。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)401可以為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)的弧形導(dǎo)軌,也可為其他可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1中,測試天線對稱分布,因此轉(zhuǎn)臺(tái)101轉(zhuǎn)動(dòng)180°即可完成半球面的掃描。若測試天線非對稱分布,則轉(zhuǎn)臺(tái)101需轉(zhuǎn)動(dòng)360°。天線支撐結(jié)構(gòu)201可通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)401控制測試天線沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng),從而提高掃描采樣精度,所述沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等于距轉(zhuǎn)臺(tái)101相同距離的相鄰測試天線的角度差的最大值時(shí),即可實(shí)現(xiàn)全俯仰角度(被測件法向周圍±90°)的掃描,并且采樣精度可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。在本實(shí)施例中,由于測試天線均勻分布,距轉(zhuǎn)臺(tái)101相同距離的相鄰測試天線的角度差均為15°,因此,當(dāng)測試天線沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度覆蓋15°時(shí),即可實(shí)現(xiàn)全俯仰角度的掃描。測試時(shí),可通過第一測試天線301獲得距被測件較近距離處的信號,通過第二測試天線302獲得距被測件較遠(yuǎn)距離處的信號,當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)101完成180°的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),即可得到兩個(gè)不同半徑的半球面的采樣信息,通過不同半徑上的幅度信息可計(jì)算獲得被測件的相位信息,并可通過近遠(yuǎn)場變換算法得到被測件的遠(yuǎn)場輻射特性。由此可知,本發(fā)明在不增加測試時(shí)間的前提下,可避免連接線纜和使用額外的設(shè)備,降低了測試成本,減少了暗室內(nèi)的噪聲干擾,也為無參考接口的有源天線的測試提供了一個(gè)簡單快速的解決方案。

參閱圖2,本發(fā)明實(shí)施例2的近場測試系統(tǒng)與實(shí)施例1基本相同,不同之處在于天線支撐結(jié)構(gòu)201為正二十四邊形的一半,多邊形結(jié)構(gòu)便于測試天線的定位和安裝,測試天線仍然呈圓弧形排列。

參閱圖3,本發(fā)明實(shí)施例3的近場測試系統(tǒng)與實(shí)施例2基本相同,不同之處在于天線支撐結(jié)構(gòu)201為正十八邊形,安裝于其上的9個(gè)第一測試天線301及9個(gè)第二測試天線302呈圓環(huán)形排列。此外,距轉(zhuǎn)臺(tái)101相同距離的相鄰測試天線的角度差均為20°,因此,當(dāng)測試天線沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度覆蓋20°時(shí),可實(shí)現(xiàn)全俯仰角度的掃描。

參閱圖4,本發(fā)明實(shí)施例4的近場測試系統(tǒng)與前述實(shí)施例相似,不同之處在于天線支撐結(jié)構(gòu)201為直線形,安裝于其上的5個(gè)第一測試天線301和4個(gè)第二測試天線302呈直線排列,轉(zhuǎn)臺(tái)101位于測試天線對稱中心軸線上,天線支撐結(jié)構(gòu)201可通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)401控制測試天線在其排列方向上直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)101完成180°的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),即可得到兩個(gè)距被測件不同距離的圓形平面的采樣信息。

上述實(shí)施例僅列舉了幾種情況進(jìn)行說明,本發(fā)明中測試天線的數(shù)量僅為示例,實(shí)際應(yīng)用中測試天線的數(shù)量與測試頻率、測試半徑、天線性能等多因素相關(guān);實(shí)施例中測試天線的排列方式、轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式及角度/距離、測試天線的轉(zhuǎn)動(dòng)方式及角度/距離僅為示例,實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體的測試需求進(jìn)行設(shè)置,除了實(shí)施例中的半球面掃描、球面掃描、平面掃描外,也可通過調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)及測試天線的轉(zhuǎn)動(dòng)方式及角度/距離實(shí)現(xiàn)柱面掃描,或特定形狀的掃描。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,其還可以對這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型,而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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